EP2678392B1 - Selbsthaftende, zu elastomeren vernetzbare siliconzusammensetzungen - Google Patents

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EP2678392B1
EP2678392B1 EP20120706013 EP12706013A EP2678392B1 EP 2678392 B1 EP2678392 B1 EP 2678392B1 EP 20120706013 EP20120706013 EP 20120706013 EP 12706013 A EP12706013 A EP 12706013A EP 2678392 B1 EP2678392 B1 EP 2678392B1
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EP
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sio
radicals
component
weight
silicone
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Christian Ochs
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Wacker Chemie AG
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Wacker Chemie AG
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    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane

Definitions

  • the present invention relates to self-adhesive, elastomer crosslinkable silicone compositions and their use.
  • the invention includes silicone elastomers and composite materials made from the pressure-sensitive addition-curing silicone compositions of the present invention.
  • An exemplary method is the pretreatment of the surface of the substrate materials by flame treatment, corona, plasma or Pyrosil ® treatment.
  • the surface or near-surface layer of the substrate material is physically or chemically activated, ie functional groups are created which allow the formation of a compound and thus contribute to the realization of a permanently stable hard-soft composite material of silicone elastomer and substrate material.
  • primers so-called primers
  • Such primers contain not only adhesion-promoting additives but also solvents which have to be removed again after application of the primer to the substrate material.
  • a decisive disadvantage of the described technologies is the fact that at least one additional process step for the pretreatment or production of the substrate materials is necessary, which in turn is fundamentally undesirable because of the comparatively low productivity and the associated higher process costs.
  • the organofunctional alkoxysilanes / siloxanes which are often used to build up adhesion, break down alcohol during the vulcanization. For reasons of reactivity, preference is given to using methoxysilane derivatives which release the methanol classified as toxic. With the release of volatile fission products (alcohol cleavage), a considerable shrinkage of the silicone elastomer is observed, which is generally undesirable. The cleaved alcohol may further be detrimental to good adhesion, as the alcohol accumulates on the surface of the silicone, and thus also at the interface with the substrate, thereby degrading contact between the silicone and substrate surfaces. Moreover, in the case of the functional alkoxysilanes there is a risk of "efflorescence" and "sweating".
  • adhesion promoter additives can adversely affect the rheology of silicone compositions. Typical effects are thickening to a high degree of stability or even complete evaporation of the unvulcanized one Formulations, which can significantly limit their suitability for use, in particular for coating, casting or casting processes.
  • the adhesion promoter additives used only act under the influence of temperature, so that a certain minimum vulcanization temperature must be maintained.
  • the additives or crosslinkers used are slightly incompatible with the remaining constituents of the silicone composition and thus accumulate during the vulcanization at the silicone / substrate phase interface.
  • this quite desirable, intrinsic microphase separation is accompanied by the fact that the silicone compositions in question are not clearly transparent, but are milky cloudy to opaque. Highly transparent, self-adhesive silicone elastomer compositions are not accessible in this way.
  • DE 24 33 697 A1 discloses an elastomer crosslinkable silicone composition containing diorganopolysiloxanes having vinyl-containing end groups, organopolysiloxanes having organohydrogensiloxane units, catalyst, and preferably diorganopolysiloxanes having two diorganohydrogensiloxane diorite units.
  • organopolysiloxanes is intended to encompass both polymeric, oligomeric and dimeric siloxanes in which some of the silicon atoms may also be linked to one another by groups other than oxygen, such as -C-.
  • radicals R are alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, 1-n-butyl, 2-n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, tert-pentyl; Hexyl radicals, such as the n-hexyl radical; Heptyl radicals, such as the n-heptyl radical; Octyl radicals, such as the n-octyl radical and iso-octyl radicals, such as the 2,2,4-trimethylpentyl radical; Nonyl radicals, such as the n-nonyl radical; Decyl radicals, such as the n-decyl radical; Dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical; Octadecyl radicals, such as the n
  • Radicals R are preferably radicals having 1 to 18 carbon atoms, more preferably those having 1 to 8 carbon atoms, in particular the methyl radical.
  • radical R 1 is aliphatic multiple bond hydrocarbon radicals having 2 to 18 carbon atoms, such as vinyl, allyl, methallyl, 2-propenyl, 3-butenyl, 4-pentenyl, 5-hexenyl, butadienyl , Hexadienyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl, cyclohexenyl, ethynyl, propargyl and 2-propynyl radical, such radicals R 1 having 2 to 6 carbon atoms being particularly preferred, in particular the vinyl and allyl radical.
  • the organosilicon compounds (1) used according to the invention may be all aliphatically unsaturated organosilicon compounds which have hitherto also been used in compositions crosslinkable by hydrosilylation.
  • the organosilicon compounds (1) used according to the invention may be linear, branched or cyclic siloxanes.
  • the organosilicon compounds (1) are substantially linear organopolysiloxanes of the structure (R 1 R 2 SiO 1/2 ) (R 1 RSiO) 0-50 (R 2 SiO) 0-2000 (R 1 R 2 SiO 1/2 ) where R and R 1 have the abovementioned meaning.
  • the linear siloxanes (1) used in the present invention can be produced by a molar ratio of branching, i.e., by production. T and / or Q units, of up to 1%, preferably up to 1000 ppm.
  • linear organosilicon compounds (1) are (ViMe 2 SiO 1/2 ) (ViMe 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO 1/2 ) (Me 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO 1/2 ) (Me 2 SiO) 160 (ViMe 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO 1/2 ) (Me 2 SiO) 210 (ViMe 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO 1/2 ) (Me 2 SiO) 440 (ViMe 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO 1/2 ) (Me 2 SiO) 620 (ViMe 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO 1/2 ) (Me 2 SiO) 1050 (ViMe 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO 1/2 ) (Me 2 SiO) 1750 (ViMe 2 SiO 1/2 ), (ViMe 2 SiO
  • the linear organosilicon compounds (1) used according to the invention preferably have a viscosity of 0.5 to 10 6 mPas, more preferably 0.5 to 500,000 mPas, in particular 0.5 to 100,000 mPas, in each case at 25 ° C.
  • organosilicon compounds (1) are also organopolysiloxane resins, e.g. those in which in at least 35%, preferably at least 50%, of the units of the formula (1) the sum a + b is 0 or 1, particularly preferably 0.
  • the organopolysiloxane resins (1) used according to the invention may, in addition to the units of the formula (I), also contain siloxy units (I ') with Si-bonded radicals -OR' have with R 'the same hydrogen atom or monovalent, optionally substituted hydrocarbon radical, for example Si-bonded hydroxy and alkoxy groups, such as methoxy, ethoxy or butoxy radicals.
  • the siloxy units (I ') may be so-called M, D, T or Q units which may additionally have radicals R and / or R 1 where R and R 1 are one of the abovementioned meanings.
  • the organopolysiloxane resins (1) used according to the invention have, in particular as a result of the preparation, a proportion of Si-bonded radicals -OR 'with R' having the abovementioned meaning of preferably a total of ⁇ 10% by weight, particularly preferably 0.01 to 5% by weight. , on.
  • the organopolysiloxane resins (1) used according to the invention have weight-average molecular weights M w of preferably 1,000 to 100,000 g / mol, particularly preferably 1,500 to 10,000 g / mol and can at 25 ° C and the pressure of the surrounding atmosphere, ie 900 to 1100 hPa, liquid or solid.
  • organopolysiloxane resins (1) used according to the invention are liquid, they have a viscosity of preferably 20 to 1,000,000 mPas, more preferably 20 to 500,000 mPas, in each case at 25 ° C.
  • organopolysiloxane resins used according to the invention are solid, they have a softening temperature of preferably> 30 ° C., particularly preferably> 40 ° C., and at 23 ° C. a density in the range from 0.95 to 2.5 g / cm 3 , in each case Pressure of the surrounding atmosphere, ie 900 to 1100 hPa.
  • organopolysiloxane resins (1) are silsesquioxanes functionalized with allyl or vinyl groups, and so-called MQ resins functionalized with allyl or vinyl groups, which for example consist essentially of units of the formulas (CH 3 ) 3 SiO 1/2 -, R 1 (CH 3 ) 2 SiO 1/2 - and SiO 4/2 - and optionally additionally (R'O) 3 SiO 1/2 -, (R'O) 2 SiO 2/2 - and (R'O) SiO 3/2 - are composed, wherein the molar portion of the M units (CH 3 ) 3 SiO 1/2 and R 1 (CH 3 ) 2 SiO 1/2 - 35 to 65 mol% or the molar fraction of the Q unit SiO 4/2 - and optionally (R'O) 3 SiO 1/2 -, (R'O) 2 SiO 2/2 and (R'O) SiO 3/2 - 35 to 65 mol%, wherein R 1 is vinyl or allyl radical.
  • organosilicon compounds (1) are organopolysiloxane resins, those which consist essentially of M units, preferably R 1 R 2 SiO 1/2 - and R 3 SiO 1/2 -, and Q units, ie SiO 4 / 2 - and represent at least 50% of all units in the resin Q units, preferably, with vinyldimethylsiloxy functionalized MQ resins and vinyldimethylsiloxy functionalized MQ resins in which the molar portion of the M units ((CH 3 ) 3 SiO 1/2 - and R 1 (CH 3 ) 2 SiO 1/2 -) 35 to 50 mol% or the molar fraction of the Q units (SiO 4/2 - and optionally additionally (R'O) 3 SiO 1/2 -, (R'O) 2 SiO 2/2 - and (R'O) SiO 3/2 -) is 50 to 65 mol% and the production-related proportion of Si-bonded radicals OR 'of less than 5 Wt .-%, are particularly preferred.
  • organosilicon compounds (1) used according to the invention are preferably those which consist of units of the formula (I) and, if appropriate, (I ').
  • the content of aliphatically unsaturated hydrocarbon radicals in the organosilicon compounds used according to the invention (1) is preferably 0.001 to 1.3 mol of radicals R 1 , particularly preferably 0.003 to 1.3 mol, in particular 0.004 to 1.3 mol, in each case based on 100 g of component (1).
  • this varies with the chain length and is preferably between 0.001 and 1.3 mol of radicals R 1 , particularly preferably 0.003 to 1.3 mol, in particular 0.004 to 1.3 mol, in each case based on 100 g of component ( 1).
  • organopolysiloxane resins (1) this is in the range of preferably 0.001 to 1.0 mol of radicals R 1 , particularly preferably 0.01 to 0.6 mol, in particular 0.02 to 0.1 mol, in each case based on 100 g of component ( 1).
  • Component (1) is preferably essentially linear siloxanes or substantially linear siloxanes mixed with organopolysiloxane resin, component (1) particularly preferably being a mixture of substantially linear siloxanes and organopolysiloxane resin.
  • the weight fraction of resin is preferably 0.1 to 80% by weight, particularly preferably 10 to 55% by weight.
  • organosilicon compounds (1) used according to the invention are commercially available products or can be prepared by methods customary in silicon chemistry.
  • radicals R 2 are the examples given above for R.
  • Radicals R 2 are preferably hydrocarbon radicals having 1 to 18 carbon atoms, particularly preferably hydrocarbon radicals having 1 to 6 carbon atoms, in particular aliphatic hydrocarbon radicals 1 to 6 carbon atoms, very particularly preferably the methyl radical.
  • the organosilicon compounds (2) used according to the invention may be any SiOH-containing organosiloxanes which have also been used hitherto in compositions which can be crosslinked by hydrosilylation.
  • the component (2) can be a small Content, typically less than 100 ppm by weight, of Si-bonded OH groups.
  • organosilicon compounds (2) used according to the invention are preferably those which consist of units of the formula (II).
  • the organosilicon compounds (2) are preferably organopolysiloxanes having a viscosity of from 2 to 1000 mPas, particularly preferably from 10 to 500 mPas, in each case at 25 ° C.
  • Organohydrogenpolysiloxane (2) are linear, branched and cyclic Organohydrogenpolysiloxane, for example may be composed of units of the formulas (CH 3 ) 3 SiO 1/2 -, H (CH 3 ) SiO 2/2 , (CH 3 ) 2 SiO 2/2 and (CH 3 ) SiO 3/2 .
  • Examples of branched organopolysiloxanes (2) are CH 3 SiO 3/2 , (CH 3 ) 2 SiO 2/2 and H (CH 3 ) SiO 2/2 units containing siloxanes having (CH 3 ) 3 SiO 1/2 end groups.
  • cyclic organopolysiloxanes (2) are copolymers comprising H (CH 3 ) SiO 2/2 and (CH 3 ) 2 SiO 2/2 units or homopolymers containing exclusively H (CH 3 ) SiO 2/2 units, where Homopolymers are particularly preferred, such as pentamethylcyclopentasiloxane (SiMe (H) O) 5 ; D 5 H or hexamethylcyclohexasiloxane (SiMe (H) O) 6 ; D 6 H , or heptamethylcycloheptasiloxane (SiMe (H) O) 7 ; D 7 H , or octamethylcyclooctasiloxane (SiMe (H) O) 8 ; D 8 H.
  • Homopolymers are particularly preferred, such as pentamethylcyclopentasiloxane (SiMe (H) O) 5 ; D 5 H or hex
  • Preferred linear organopolysiloxanes (2) are siloxanes containing H (CH 3 ) SiO 2/2 units and having (CH 3 ) 3 SiO 1/2 end groups, H (CH 3 ) SiO 2/2 and (CH 3 ) 2 SiO 2/2 units containing siloxanes having (CH 3 ) 3 SiO 1/2 end groups, (Et) 2 SiO 2/2 and H (CH 3 ) SiO 2/2 units containing siloxanes having (CH 3 ) 3 SiO 1/2 end groups, (Et) 2 SiO 2/2 , (CH 3 ) 2 SiO 2/2 and H (CH 3 ) SiO 2/2 units containing siloxanes having (CH 3 ) 3 SiO 1/2 end groups, (Et) (CH 3 ) SiO 2/2 , (CH 3 ) 2 SiO 2/2 and H (CH 3 ) SiO 2/2 units containing siloxanes having (CH 3 ) 3 SiO 1/2 end groups, (Et) (CH 3 ) SiO 2/2 , (CH 3 )
  • the organopolysiloxanes (2) are linear siloxanes having pendant SiH groups or cyclic siloxanes, with linear siloxanes of the structure R 2 3 SiO (SiH 2 O) m (R 2 2 SiO) n SiR 2 3 particularly preferred, wherein R 2 has the abovementioned meaning, m is an integer from 3 to 100 and n is 0 or an integer from 1 to 150.
  • the linear siloxanes (2) used in the present invention can be prepared by a molar ratio of branching, i.e., by production. T and / or Q units, of up to 1%, preferably up to 1000 ppm.
  • the organopolysiloxane (2) used according to the invention preferably contains an average of 5 to 60 SiH groups per molecule.
  • the inventively used organopolysiloxane (2) has a content of Si-bonded hydrogen of ⁇ 0.7 wt .-%, preferably> 1 wt .-%.
  • the proportion of component (2) is preferably between 1 and 10 parts by weight, more preferably between 1 and 5 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of the composition according to the invention.
  • organopolysiloxanes (2) used according to the invention are commercially available products or can be prepared by processes customary in silicon chemistry.
  • radicals R 3 are the examples given above for R.
  • Radical R 3 is preferably aliphatically saturated hydrocarbon radicals having 1 to 18 carbon atoms, more preferably aliphatic saturated hydrocarbon radicals having 1 to 6 carbon atoms, in particular the methyl radical.
  • the linear siloxanes (3) used according to the invention can be produced as a result of the preparation a molar fraction of branching, ie T and / or Q units, of up to 1%, preferably up to 1000 ppm.
  • the siloxanes (3) used according to the invention preferably contain units of the formulas H (CH 3 ) 2 SiO 1/2 - and (CH 3 ) 2 SiO 2/2 -, where the disiloxane H (CH 3 ) 2 SiOSi (CH 3 ) 2 H and organopolysiloxanes consisting of units of the formulas H (CH 3 ) 2 SiO 1/2 - and (CH 3 ) 2 SiO 2/2 - are particularly preferred.
  • organopolysiloxanes (3) are H (CH 3 ) 2 SiOSi (CH 3 ) 2 H, H (CH 3 ) 2 SiO [(CH 3 ) 2 SiO] 8 Si (CH 3 ) 2 H, H (CH 3 ) 2 SiO [(CH 3 ) 2 SiO] 12 Si (CH 3 ) 2 H, H (CH 3 ) 2 SiO [(CH 3 ) 2 SiO] 15 Si (CH 3 ) 2 H, H (CH 3 ) 2 SiO [(CH 3 ) 2 SiO] 50 Si (CH 3 ) 2 H, H (CH 3 ) 2 SiO [(CH 3 ) 2 SiO] 60 Si (CH 3 ) 2 H and H (CH 3 ) 2 SiO [(CH 3 ) 2 SiO] 220 Si (CH 3 ) 2 H.
  • the siloxanes (3) used according to the invention have a viscosity of preferably 0.4 to 5,000 mPas, more preferably 2.5 to 1,500 mPas, in each case at 25 ° C.
  • organopolysiloxanes (3) used according to the invention are commercially available products or can be prepared by processes customary in silicon chemistry.
  • the proportion of component (3) is preferably between 3 and 60 parts by weight, more preferably between 5 and 50 parts by weight, particularly preferably between 10 and 50 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of the composition according to the invention.
  • the ratio of the proportions by weight of component (3) to component (2) is preferably between 60: 1 and 0.3: 1, more preferably between 50: 1 and 0.5: 1, in particular between 25: 1 and 1: 1.
  • the molar ratio of Si-bonded hydrogen derived from component (3) and based on 100 parts by weight of the composition according to the invention, to the sum of the Si-bonded hydrogen derived from the components (2) and (3), based in each case on 100 parts by weight of the inventive composition preferably between 0.05 and 1, particularly preferably between 0.1 and 1, in particular between 0.2 and 1.
  • the molar ratio of the total SiH groups in components (2) and (3) to Si-bonded aliphatic carbon-carbon multiple bond radicals of component (1) may vary in the range of 0.8 to 15 a molar ratio of 1.0 to 5 is preferred and 1.25 to 3.5 is particularly preferred.
  • hydrosilylation catalyst (4) are preferably metals from the group of platinum metals, such as platinum, rhodium, palladium, Ruthenium and iridium, preferably platinum and rhodium, which may be fixed on finely divided support materials such as activated carbon, metal oxides such as alumina or silica, or a compound or complex of the group of platinum metals are used.
  • platinum metals such as platinum, rhodium, palladium, Ruthenium and iridium, preferably platinum and rhodium, which may be fixed on finely divided support materials such as activated carbon, metal oxides such as alumina or silica, or a compound or complex of the group of platinum metals are used.
  • platinum and platinum compounds are used, in particular those platinum compounds which are soluble in polyorganosiloxanes.
  • soluble platinum compounds (4) for example, the platinum-olefin complexes of the formulas (PtCl 2 ⁇ olefin) 2 and H (PtCl 3 ⁇ olefin) can be used, preferably alkenes having 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene, propylene, isomers of Butene and octene or cycloalkenes having 5 to 7 carbon atoms, such as cyclopentene, cyclohexene and cyclohepten be used.
  • platinum catalysts are the platinum-cyclopropane complex of the formula (PtCl 2 C 3 H 6 ) 2 , the reaction products of hexachloroplatinic acid with alcohols, ethers and aldehydes or mixtures thereof or the reaction product of hexachloroplatinic acid with methylvinylcyclotetrasiloxane in the presence of sodium bicarbonate in ethanolic solution.
  • platinum catalysts with phosphorus, sulfur and amine ligands can be used, eg (Ph 3 P) 2 PtCl 2 .
  • Very particular preference is given to complexes of platinum with vinylsiloxanes, such as sym-divinyltetramethyldisiloxane.
  • the platinum catalyst can be present in UV-sensitive form, which enables UV-activated curing of the formulations according to the invention.
  • examples of such catalysts are in DE 102008000156 A1 , Page 2, paragraph [0006] to page 3, paragraph [0012] (inclusive), page 3, paragraph [0016] to page 6, paragraph [0025] (inclusive), and page 6, paragraph [0030] to page 7, paragraph [0031] (inclusive), which are to be included in the disclosure of the present invention.
  • composition of the invention per 100 parts by weight of preferably 1 ⁇ 10 -5 to 5 ⁇ 10 -2 parts by weight, particularly preferably 1 ⁇ 10 -4 to 1 ⁇ 10 -2 parts by weight, more preferably 5 ⁇ 10 -4 to 5 ⁇ 10 - 3 parts by weight of platinum catalysts, each calculated as platinum metal used.
  • compositions according to the invention may also contain all other substances which have hitherto been used for the preparation of addition-crosslinkable compositions, with the proviso that the other substances are different from the components (1) to (4 ).
  • compositions of the invention may contain other ingredients, such as inhibitors (5), fillers (6), additives (7) and additives (8).
  • the optionally used inhibitors (5) are used for the targeted adjustment of the processing time, light-off temperature and crosslinking rate of the compositions of the invention.
  • inhibitors (5) are acetylenic alcohols, such as 1-ethynyl-1-cyclohexanol, 2-methyl-3-butyn-2-ol and 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 3-methyl-2 dodecin-3-ol, trialkyl cyanurates, alkyl maleates such as diallyl maleates, dimethyl maleate and diethyl maleate, alkyl fumarates such as diallyl fumarate and diethyl fumarate, organic hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, tertiary butyl hydroperoxide and pinane hydroperoxide, organic peroxides, organic sulfoxides, organic amines, diamines and amides, phosphanes and phosphites, nitriles, triazoles, diaziridines and oximes.
  • the effect of these inhibitors (5) depends on their chemical structure so that it has to be determined individually.
  • inhibitors (5) are used in the silicone compositions according to the invention, these are amounts of preferably 1 to 50,000 ppm, more preferably 20 to 2,000 ppm, in particular 100 to 1,000 ppm, in each case based on 100 parts by weight of silicone composition according to the invention.
  • the compositions of the invention preferably contain inhibitor (5).
  • compositions according to the invention it is possible to dispense with the addition of inhibitor (5) or to reduce the amount used if other constituents of the composition already show a certain inhibitory effect.
  • fillers (6) are non-reinforcing fillers, ie fillers having a BET surface area of up to 50 m 2 / g, such as quartz, diatomaceous earth, calcium silicate, zirconium silicate, zeolites, metal oxide powder, such as aluminum, titanium, iron - or zinc oxides or their mixed oxides, barium sulfate, calcium carbonate, gypsum, silicon nitride, silicon carbide, boron nitride, glass and plastic powder, such as polyacrylonitrile powder; reinforcing fillers, ie fillers having a BET surface area of more than 50 m 2 / g, such as pyrogenically prepared silica, precipitated silica, precipitated chalk, Carbon black, such as furnace and acetylene black, and large BET surface area silicon-aluminum mixed oxides; fibrous fillers, such as asbestos and plastic fibers.
  • the fillers mentioned can be rendered hydrophobic, for example by treatment
  • fillers (6) are preferably precipitated and fumed silicas, quartzes and chalks.
  • the specific BET surface area of the optionally used silicas (6) is preferably at least 50 m 2 / g, more preferably 100 to 400 m 2 / g.
  • fillers (6) are used, these are amounts of preferably 0.1 to 75 parts by weight, more preferably 1 to 50 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of the composition according to the invention.
  • Fillers (6) are preferably used in the compositions according to the invention if, as component (1), no aliphatically unsaturated silicone resin is used. However, if component (1) already contains an aliphatically unsaturated silicone resin is used, the addition of filler (6) can be correspondingly reduced or omitted entirely, which is particularly preferred for the production of highly transparent potting compounds.
  • non-adhesion additives (7) which may be used according to the invention are dispersants, pigments, dyes, fungicides, perfumes, antioxidants, flame retardants and flame retardants, rheology regulators, UV stabilizers and heat stabilizers.
  • additives (7) are amounts of preferably 0.0001 to 5 parts by weight, particularly preferably 0.01 to 2.5 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of the composition according to the invention. To prepare the compositions according to the invention, preference is given to using no additives (7).
  • optional additives (8) are organic solvents as well as plasticizers, e.g. organic polymers and silicone oils.
  • additives (8) are used, these are amounts of preferably 0.1 to 70 parts by weight, more preferably 1 to 40 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of the composition according to the invention.
  • compositions according to the invention preferably contain no further substances.
  • the individual components used in the crosslinkable compositions according to the invention may each be one type of these components as well as a mixture of at least two types of these components.
  • the density of the compositions of the invention is preferably between 0.8 and 3 g / cm 3 , more preferably between 0.9 and 1.5 g / cm 3 , each at 23 ° C and the pressure of the surrounding atmosphere, ie a pressure of 900 up to 1100 hPa.
  • the preparation of the organopolysiloxane compositions according to the invention can be carried out by known processes, for example by mixing the individual components in any order and with any desired mixing units.
  • Another object of the present invention is a process for preparing the composition according to the invention by mixing the individual components in any order.
  • composition according to the invention is a 1-component silicone rubber composition
  • organosilicon compound (1) is mixed with organo (hydrogen) polysiloxane (3) and then optionally with further constituents (6), (7) and (8 ), the organo (hydrogen) polysiloxane (2) and optionally mixed with inhibitor (5) and the hydrosilylation catalyst (4), the mixing preferably being carried out by means of discontinuous and / or continuous mixing units, such as, for example, kneaders, dissolvers or planetary mixers.
  • compositions according to the invention are an addition-crosslinking 2-component silicone rubber composition
  • the two components of the compositions according to the invention can contain all components in any desired combinations and proportions, with the proviso that one component does not simultaneously contain components (2), (3 ) and (4), in particular not constituents (1), (2), (3) and (4).
  • one of the two components contains the components (1) and (4), while the other component contains the components (2) and (3) and optionally further (1).
  • composition according to the invention is a 2-component silicone rubber composition
  • the process according to the invention for producing the first mixture component for example referred to as component X
  • organosilicon compound (1) with optionally filler (6), optionally inhibitor (5).
  • component Y For the preparation of the second mixture component according to the invention (eg referred to as component Y) is preferably optionally further organosilicon compound (1) with the organo (hydrogen) polysiloxanes (2) and (3) and optionally further components (5), (6), ( 7) and (8) are mixed, wherein here too the mixing preferably takes place via discontinuous and / or continuous mixing units, such as, for example, kneaders, dissolvers or planetary mixers.
  • discontinuous and / or continuous mixing units such as, for example, kneaders, dissolvers or planetary mixers.
  • a further preferred mode of operation of the method according to the invention is characterized in that - if component (1) and component (2) are contained in the same component - always first the component (1) with all other components (if present) except the components ( 2), (4) and optionally (5) "diluted down” and only then the components (2), (4) and optionally (5) admits.
  • This procedure is particularly advantageous when component (1) is at least partially organopolysiloxane resins.
  • components (1) to (8) are divided into two components (X) and (Y).
  • the mixing ratio of the component (X) to the component (Y) may be from 100: 1 to 1: 100. Preference is given to mixing ratios of 20: 1 to 1:20, in particular mixing ratios of 15: 1 to 1:15.
  • the process according to the invention can be carried out continuously or batchwise.
  • the process according to the invention is carried out at a temperature in the range from preferably -20 to + 100 ° C., more preferably in the range from 0 to + 80 ° C., in particular + 10 to + 60 ° C. Furthermore, the inventive method in the pressure of the surrounding atmosphere, ie a pressure of 900 to 1100 hPa, performed.
  • the process of the invention can be carried out in the absence of moisture or under a protective gas atmosphere, which is not preferred.
  • component (4) in the compositions according to the invention is a UV-sensitive catalyst
  • the process according to the invention is preferably carried out with the exclusion of light, in particular with the exclusion of UV light, ie. Light of a wavelength of 1 to 550 nm performed.
  • compositions according to the invention which can be crosslinked by attaching Si-bonded hydrogen to an aliphatic multiple bond can be crosslinked under the same conditions as the previously known compositions which can be crosslinked by means of hydrosilylation reaction.
  • the crosslinking according to the invention of the self-adhesive, elastomeric crosslinkable silicone compositions with simultaneous adhesion formation preferably takes place at temperatures from -30 to + 80 ° C., preferably at 0 to + 60 ° C., more preferably at + 10 to + 30 ° C., in particular at room temperature, So 23 ° C.
  • the curing can also be carried out at other temperatures, for example by heating up to 250 ° C, which is not preferred.
  • the pot life (open processing time) is a maximum of 24 hours, preferably a maximum of 6 hours, more preferably a maximum of 120 minutes, based on room temperature (23 ° C.) and 50%. rel. Humidity.
  • the crosslinking according to the invention of the self-adhesive, elastomer-crosslinkable silicone compositions with simultaneous adhesion formation takes place by UV activation, as in DE 102008000156 A1 described.
  • the intended composition applied according to the invention preferably for at least 0.1 s, preferably at least 2 s, to a maximum of 2 minutes, preferably at most 1 minute, with UV light of the wavelength range 230 to 400 nm, as for example with a so-called can be generated, and with a radiation intensity of preferably at least 25 mW / cm 2 , preferably 70 to 150 mW / cm 2 , exposed.
  • the duration of crosslinking depends on the intensity of the UV radiation and the duration of the UV irradiation.
  • the UV radiation sources used are commercially available products and can be obtained from sources known to those skilled in the art.
  • Another object of the invention are molded articles prepared by crosslinking the compositions of the invention.
  • the moldings according to the invention are milky cloudy to transparent, but preferably transparent.
  • the moldings according to the invention may be any elastomers, such as gaskets, pressings, extruded profiles, coatings, impregnations, potting, lenses, Fresnel lenses, prisms, polygonal structures, laminate or adhesive layers.
  • elastomers such as gaskets, pressings, extruded profiles, coatings, impregnations, potting, lenses, Fresnel lenses, prisms, polygonal structures, laminate or adhesive layers.
  • the shaped bodies according to the invention are transparent shaped bodies, they preferably have a transmission of> 80% at wavelengths> 300 nm, particularly preferably> 85% at 300 nm,> 90% at 400 nm and> 92% at 500-800 nm , in each case based on 2 mm layer thickness and measured according to DIN 5036, part 3, chapter 6.3.1, in transmission compared to air.
  • the moldings according to the invention are elastomers having a Shore A hardness of preferably> 5, more preferably> 10, in particular 20 to 60, in each case measured to DIN 53505-A (23 ° C., test specimen having a thickness of 6 mm).
  • the density of the shaped bodies according to the invention is preferably between 0.8 and 3 g / cm 3 , more preferably between 1 and 1.5 g / cm 3 , in each case at 23 ° C and the pressure of the surrounding atmosphere, ie a pressure of 900 to 1100 hPa.
  • the moldings according to the invention have cone penetration values of preferably ⁇ 100 1/10 mm, particularly preferably ⁇ 60 1/10 mm, in particular ⁇ 25 1/10 mm, very particularly preferably 0 to 20 1/10 mm, in each case measured by means of a penetrometer according to DIN ISO 2137 using a 150 g standard cone (including movable accessories such as drop rod), as described in ISO 2137 (Edition 1997-08) in Section 4.2.1 and Figure 3, on test specimens, which by vulcanization for 1 hour at 100 ° C were produced in a convection oven.
  • the moldings according to the invention have an extractable constituent consisting of the organosilicon compounds (1), (2) and (3), of preferably ⁇ 5% by weight, more preferably ⁇ 2.5% by weight, in particular ⁇ 1% by weight. %.
  • an extractable constituent consisting of the organosilicon compounds (1), (2) and (3), of preferably ⁇ 5% by weight, more preferably ⁇ 2.5% by weight, in particular ⁇ 1% by weight. %.
  • the molded articles of the invention require a penetration force, i. the force which the measuring machine has to spend in order to be able to press the measuring probe into the test specimen according to the invention up to a predetermined point of preferably> 0.5 N, more preferably> 1 N, in particular> 3 N, very particularly preferably> 4 N , each based on a cylindrical specimen of at least 10 mm thickness, 25 mm in diameter and measured by the method described below.
  • a penetration force i. the force which the measuring machine has to spend in order to be able to press the measuring probe into the test specimen according to the invention up to a predetermined point of preferably> 0.5 N, more preferably> 1 N, in particular> 3 N, very particularly preferably> 4 N , each based on a cylindrical specimen of at least 10 mm thickness, 25 mm in diameter and measured by the method described below.
  • the moldings according to the invention preferably have a low surface tack.
  • the moment required for detaching the measuring probe from the specimen is preferably -1.2 to 0 N ⁇ mm, more preferably -1 to 0 N ⁇ mm, in particular -0.5 to 0 N ⁇ mm, in each case based on a cylindrical specimen of at least 10 mm thickness, 25 mm diameter and measured according to the method described below.
  • the measurable difference in the determination of the surface tackiness of the molded article according to the invention until detachment of the probe from the specimen surface is preferably ⁇ 3 mm, more preferably ⁇ 1 mm, in particular 0 to 0.5 mm, each based on a cylindrical specimen of at least 10 mm thickness , 25 mm diameter and measured according to the method described below.
  • the penetration force, path difference and surface tackiness are determined as follows, eg with the aid of a so-called texture analyzer (Model: TA HDi Texture Analyzer, Stable Micro Systems Ltd, Godalming, UK): A standard 4 mm diameter stainless steel cylindrical puncture probe commercially available under the type designation P / 4 from Stable Micro Systems Ltd, Godalming, UK) up to a predetermined distance (1 mm) at a speed of 1 mm / s vertically into the test specimen, which is located in a cylindrical aluminum crucible 18 mm high and 25 mm inside diameter (the specimen is a vulcanizate with a minimum height of 10 mm to 18 mm and is produced by vulcanization for 14 days at room temperature, 50% relative humidity and atmospheric pressure directly in the aluminum crucible), pressed centrally and kept in this position for 60 s.
  • a texture analyzer Model: TA HDi Texture Analyzer, Stable Micro Systems Ltd, Godalming, UK
  • P / 4 standard 4 mm
  • the measuring probe After this relaxation time, the measuring probe is withdrawn vertically at a speed of 2 mm / s and from the specimen surface until completely detached.
  • the forces acting on the probe during these operations are recorded and evaluated as a force / time diagram.
  • the force peak passed through the test probe when the probe is pressed in before the beginning of the relaxation time corresponds to the penetration force; this is given as a positive unit.
  • the negative force peak passed from the specimen surface for detaching the probe is the so-called adhesive strength, the surface tack being defined as the area in the force / time diagram, the force / time graph during the detachment process in the negative force range and until complete detachment the probe surrounds the specimen surface.
  • the distance traveled in the negative force range from the measuring probe to complete detachment from the specimen surface means the aforementioned path difference.
  • the moldings according to the invention show a loss factor at 1 Hz and 23 ° C. of preferably ⁇ 0.5, particularly preferably ⁇ 0.3, in particular ⁇ 0.2, in each case measured by means of dynamic mechanical analysis (DMA) in accordance with ISO 6721-1 and -4.
  • DMA dynamic mechanical analysis
  • the moldings according to the invention have a hardness Sh 00 of preferably> 20, particularly preferably> 45, in particular 70 to 95, in each case measured to ASTM D 2240 (23 ° C., test specimen having a thickness of 6 mm).
  • the moldings according to the invention may also be a composite material in which at least part of the composite consists of a silicone elastomer prepared from the silicone compositions according to the invention, which is firmly bonded to at least one substrate material.
  • Another object of the invention is a method for producing composite materials, in which the silicone composition of the invention is applied to at least one substrate and then allowed to crosslink.
  • Composite molded parts are to be understood here as meaning a uniform molded article made of a composite material which is composed of a silicone elastomer part produced from the silicone compositions according to the invention and at least one substrate in such a way that a solid, permanent connection exists between the two parts.
  • the silicone composition according to the invention may also be between at least two identical or different substrates be vulcanized, such as in bonds, laminates or encapsulations.
  • the self-adhesive silicone compositions according to the invention can be used advantageously in particular wherever good adhesion between the addition-crosslinked silicone elastomer and at least one substrate, preferably consisting of organic plastics, metals, metal alloys, organic and inorganic glasses, ceramics, glass ceramics and enamels, is desired ,
  • the substrates are preferably metals, metal alloys, inorganic glasses, ceramics, glass ceramics and enamels. Particularly preferred are aluminum materials, steel materials, inorganic glasses, glass ceramics and enamels.
  • the substrate may be present as a molded part, film or coating.
  • the self-adhesive, addition-crosslinking silicone compositions according to the invention are suitable for the production of material composites by coating, bonding and casting and for the production of substrate-supported molded articles by casting, casting, injection molding, extrusion and molding processes.
  • the self-adhesive, addition-crosslinking silicone compositions according to the invention are suitable for a variety of artistic and industrial applications, for example in the electrical, electronics, household appliances, consumer goods, construction, glass, automotive, photovoltaic or optical industry, in medical technology, in the production of sports and leisure articles, in the field of transport etc.
  • Examples include the coating of textile fabrics and textile fabrics; the coating of metallic materials, Glasses, glass ceramics, ceramics, enamels and photovoltaic cells; the coating or casting of electrical and electronic components; the encapsulation of solar cells; the joining and the bonding of optical components; the production of glass-based optical components; the lamination of solar modules; and gluing and laminating in the field of glass art.
  • compositions according to the invention lead to self-adhesion during vulcanization at room temperature (23 ° C.) within preferably 7 days, more preferably 3 days, in particular within 24 hours.
  • compositions according to the invention have the advantage that they are easy to prepare and free of conventional adhesion promoters.
  • compositions according to the invention have the advantage that they have good storage stability and, where necessary, flowability.
  • compositions according to the invention have the advantage that they have a high crosslinking rate even at low temperatures.
  • compositions of the present invention have the advantage of exhibiting a high level of utility properties, such as transparency, non-corrosivity and ease of use.
  • compositions of the invention have the advantage that they can be produced in a satisfactory manner from them at room temperature, possibly also highly transparent, composites for technical applications.
  • compositions of the invention have the advantage that moldings produced therefrom have a high adhesive strength on selected substrates, wherein the adhesion builds up already at room temperature, as well as very good hydrolysis resistance at elevated temperature.
  • the tensile strength is determined according to DIN 53504-S1.
  • the elongation at break is determined according to DIN 53504-S1.
  • the Shore A hardness is determined according to DIN (German Industrial Standard) 53505-A (March 2000 edition).
  • the mixture is allowed to cure for 24 hours at room temperature, the silicone elastomer film is removed from the mold and allowed to be conditioned for a further 7 days under standard conditions (23 ° C., 50% relative atmospheric humidity). You get a highly transparent, low durometer, elastomeric vulcanizate. Typical applications of this potting compound, for example, the area glass composite, opt. Apparatus construction as well as lamination and potting of photovoltaic modules.
  • a silicone resin-based matrix consisting of 49.85 g of a partially Vinyldimethylsiloxy phenomenon functionalized MQ resin having a vinyl content of 0.65 mmol / g, a weight average molecular weight M w of about 5300 g / mol and a molar M / Q Ratio of 42:58 and 49.85 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 20,000 mPas (25 ° C) are mixed with 0.3 g of a catalyst solution having a Pt content of 1% by weight, which contains a Platinum-divinyltetramethyldisiloxane complex dissolved in vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1000 mPas (25 ° C), mixed.
  • 32.3 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPas (25 ° C.) are mixed with 61.25 g of a hydrogendimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1000 mPas (25 ° C.), 6.1 g of a trimethylsiloxy -mixed copolymer consisting of dimethylsiloxy and methylhydrogensiloxy units in a molar ratio of 1: 3 and having a viscosity of 40 mPas and a Si-H content of 1.1%, and 0.15 g of an inhibitor solution consisting of Ethinylcyclohexanol dissolved in vinyldimethylsiloxy-terminated Polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPas (25 ° C), and mixed 0.2 g divinyltetramethyldis
  • Components A and B are mixed together with the mixing ratio of A to B component being 1: 1 (by weight).
  • the mixture is degassed for 2 minutes at a pressure of 0.5 KPa (5 mbar) and then placed in a stainless steel mold containing a recess (surface: high gloss, polished) in the dimension 200 mm x 300 mm x 2 mm, wherein the Interior surfaces were previously treated with a water-based mold release agent (commercially available under the name ELASTOSIL ® AUX FORMTRENNMITTEL 32 from Wacker Chemie AG, Kunststoff).
  • the mixture is allowed to cure for 24 hours at room temperature, the silicone elastomer film is removed from the mold and allowed to be conditioned for a further 7 days under standard conditions (23 ° C., 50% relative atmospheric humidity).
  • a silicone resin-based matrix consisting of 26.85 g of a partially vinyldimethylsiloxy-functionalized MQ resin having a vinyl content of 0.65 mmol / g and a weight-average molecular weight M w of about 5300 g / mol and a molar M / Q.
  • the components A and B are mixed together, wherein the mixing ratio of A: B component is 1: 1 (by weight), and in the further course as described in Example 1 vulcanized.
  • a silicone resin-based matrix consisting of 30.85 g of a partially vinyldimethylsiloxy-functionalized MQ resin having a vinyl content of 0.65 mmol / g, a weight-average molecular weight M w of about 5300 g / mol and a molar M / Q reaction.
  • Ratio of 42:58 and 30.85 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 20,000 mPas (25 ° C.) are mixed with 30.25 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPas (25 ° C.) , and 0.07 g divinyltetramethyldisiloxane mixed.
  • 99.5 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1000 mPas (25 ° C) are 0.5 g of a catalyst solution having a Pt content of 1 wt .-%, which is a platinum divinyltetramethyldisiloxane complex dissolved in vinyldimethylsiloxy -terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1000 mPas (25 ° C).
  • the components A and B are mixed together, wherein the mixing ratio of A to B component 9: 1 (by weight), and vulcanized in the further course as described in Example 1.
  • a silicone resin-based matrix consisting of 26.38 g of a partially Vinyldimethylsiloxy phenomenon functionalized MQ resin having a vinyl content of 0.65 mmol / g, a weight average molecular weight M w of about 5300 g / mol and a molar M / Q Ratio of 42:58 and 26.37 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 20,000 mPas (25 ° C) are mixed with 24.25 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPas (25 ° C ) and 0.05 g of divinyltetramethyldisiloxane.
  • the components A and B are mixed together, wherein the mixing ratio of A: B component 9: 1 (by weight), and in the further course as described in Example 1 vulcanized.
  • a silicone resin-based matrix consisting of 39.9 g of a partially Vinyldimethylsiloxy phenomenon functionalized MQ resin having a vinyl content of 0.65 mmol / g, a weight average molecular weight M W of about 5300 g / mol and a molar M / Q Ratio of 42:58 and 39.9 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 20,000 mPas (25 ° C) are mixed with 20.0 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPas (25 ° C ), 0.1 g Divinyltetramethyldisiloxan and 0.1 g of a catalyst solution having a Pt content of 1 wt .-%, which a platinum Divinyltetramethyldisiloxan complex dissolved in
  • a silicone resin-based matrix consisting of 11.05 g of a partially vinyldimethylsiloxy functionalized MQ resin having a vinyl content of 0.65 mmol / g, a weight-average molecular weight M w of about 5300 g / mol and a molar M / Q Ratio of 42:58 and 11.05 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 20,000 mPas (25 ° C) are mixed with 48.2 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1000 mPas (25 ° C ) mixed.
  • the components A and B are mixed together, wherein the mixing ratio of A: B component is 1: 1 (by weight), and in the further course as described in Example 1 vulcanized.
  • the components A and B are mixed together, wherein the mixing ratio of A to B component 1: 1 (by weight), and vulcanized in the further course as described in Example 1.
  • compositions described above in the examples are mixed with each other in the respectively specified mixing ratio of A to B component and briefly evacuated (1 min., 5 mbar) to remove any trapped air.
  • the reactive mixtures thus obtained are applied to the substrates indicated in Table 3 with a doctor blade to a thickness of about 0.5 mm, allowed to vulcanize at room temperature and after the indicated time (leave at room temperature and 50% relative humidity) by peeling qualitatively on adhesion or delamination tendency.
  • a 1 cm deep incision is made with a knife between silicone elastomer and substrate, whereby this runs as close as possible to the substrate surface.
  • compositions described above in the examples are mixed with each other in the respectively specified mixing ratio of A to B component and briefly evacuated (2 min., 5 mbar) to remove any trapped air.
  • the reactive mixtures obtained in this way are immediately thereafter applied to separate glass plates (window glass, 70 mm ⁇ 90 mm ⁇ 3.0 mm) in such a way that a circular blob having a diameter of about 15 to 20 mm results.
  • the adhesion is quantified by means of a so-called texture analyzer (Model: TA HDi Texture Analyzer, Stable Micro Systems Ltd, Godalming, UK).
  • a texture analyzer Model: TA HDi Texture Analyzer, Stable Micro Systems Ltd, Godalming, UK.
  • the aluminum cube is withdrawn vertically from the glass plate at a defined withdrawal speed (2 mm / s) and the force required to separate the aluminum / silicone / glass composite is measured.
  • a qualitative assessment of the failure picture was carried out visually (cohesive fracture in the silicone or adhesion failure on one of the adhesive surfaces). The results are shown in Table 4.
  • the measurement of tensile shear strength is based on DIN EN 1465.
  • the test specimens used consist of 2 glass slides (window glass, 85 mm x 25 mm x 3.8 mm), which is fixed by spacers to a plane-parallel distance of 0.5 mm and 12 mm overlapping, so that an adhesive surface of 300 mm 2 results between the two glass plates.
  • compositions described above in the examples are mixed with each other in the respectively specified mixing ratio of A to B component and briefly evacuated (2 min., 5 mbar) to remove any trapped air.
  • the reactive mixtures thus obtained are then filled by means of a pipette and, while avoiding trapped air, in the intermediate space between the two glass slides.
  • Example 6 first the reactive mixture is applied to one side of the two glass plates and then, after applying the spacer, with the second glass plate while avoiding any air inclusions so joined that the gap is completely filled.
  • Example 9 The procedure described in Example 9 is repeated with the modification that one of the two glass plates is replaced by an aluminum plate of the same size (but only 1.5 mm thickness). The results are shown in Table 5. While the masses of Examples 1 to 6 invariably exhibited cohesive failure, the measurement in Comparative Examples 1 and 2 resulted in full-surface adhesion failure. ⁇ b> Table 5: ⁇ / b> Tensile shear strength of glass / glass or glass / aluminum composites example comment Glass / glass Glass / aluminum F max [N] Tensile shear strength [N / mm 2 ] F max [N] Tensile shear strength [N / mm 2 ] V1 adh. 8.3 0.03 21.7 0.07 V2 adh. 12.8 0.04 10.4 0.03 1 koh.
  • a silicone resin-based matrix consisting of 34.67 g of a partially Vinyldimethylsiloxy phenomenon functionalized MQ resin having a vinyl content of 0.65 mmol / g, a weight average molecular weight M w of about 5300 g / mol and a molar M / Q ratio of 42:58 and 34.67 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a Viscosity of 20,000 mPas (25 ° C) with 30.52 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPas (25 ° C), 0.08 g divinyltetramethyldisiloxane and 0.06 g of a catalyst solution with a Pt 1 wt% content containing a platinum divinyltetramethyldisiloxane complex dissolved in vinyldimethylsiloxy
  • 15.88 g of a vinyldimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1000 mPas (25 ° C.) are mixed with 46.36 g of a hydrogendimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1000 mPas (25 ° C.) and 34.33 g of a hydrogendimethylsiloxy- terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 60 mPas (25 ° C).
  • the solar cell obtained in this way was glued to the glass layer by means of the silicone without cracking or fracture.
  • the bond between glass, silicone and solar cell was completely transparent (transparency of the silicone layer: approx. 99%), bubble-free and of high strength.
  • compositions described above in the examples are mixed with one another in the respectively specified mixing ratio of A to B component and briefly evacuated (1 min., 5 mbar) in order to remove any trapped air.
  • the reactive mixtures thus obtained are then filled by means of a pipette and, while avoiding air inclusions, into the intermediate space between the end faces of the glass rods (the capillary action leads to full-surface wetting and complete filling of the gap).
  • the reactive mixture is first applied to the end face of one of the two glass rods to be joined and only then joined with the second glass rod to 1 mm plane-parallel distance and avoiding any air pockets.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf selbsthaftende, zu Elastomeren vernetzbare Siliconzusammensetzungen sowie deren Anwendung. Die Erfindung schließt Siliconelastomere und Materialverbunde, die aus den erfindungsgemäßen selbsthaftenden additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen hergestellt werden, mit ein.
  • Es ist bekannt, dass platinvernetzende Siliconkautschukformulierungen, die mit gängigen Substratmaterialien wie Gläsern, Metallen oder organischen Kunststoffen in Kontakt gebracht und anschließend vulkanisiert werden, über eine nur geringe bis keine Haftfestigkeit verfügen, so dass das erhaltene Siliconelastomer in der Regel unter Anwendung relativ geringer Zugkräfte von dem betreffenden Substratmaterial wieder delaminiert werden kann.
  • Aus der Literatur sind zahlreiche Technologien bekannt, um eine feste und dauerhafte Verbindung zwischen einem Siliconelastomer und einem Substratmaterial herzustellen.
  • Grundsätzlich besteht die Möglichkeit einer Modifizierung der chemischen und physikalischen Beschaffenheit des Substratmaterials, um die Haftfestigkeit zwischen dem Siliconelastomer und dem Substratmaterial zu verbessern. Ein beispielhaftes Verfahren stellt die Vorbehandlung der Oberfläche der Substratmaterialien durch Beflammung, Corona-, Plasma- oder Pyrosil®-Behandlung dar. Bei derartigen Vorbehandlungsschritten wird die Oberfläche bzw. oberflächennahe Schicht des Substratmaterials physikalisch oder chemisch aktiviert, d.h. es werden funktionelle Gruppen geschaffen, welche das Zustandekommen einer Verbindung ermöglichen und auf diese Weise zur Realisierung eines dauerhaft stabilen Hart-Weich-Materialverbundes aus Siliconelastomer und Substratmaterial beitragen.
  • Ein anderer Weg der Herstellung von dauerhaft festen Materialverbunden stellt die Aufbringung von Grundierungen, sog. Primern, auf das Substratmaterial dar. Derartige Grundierungen enthalten neben haftvermittelnden Additiven auch Lösungsmittel, welche nach dem Aufbringen der Grundierung auf das Substratmaterial wieder entfernt werden müssen.
  • Eine weitere Möglichkeit der Herstellung dauerhaft fester Verbundmaterialien stellt die Bereitstellung von geeigneten funktionellen Gruppen im Volumen bzw. an der Oberfläche des Substratmaterials dar, welche bei Vulkanisation der additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen einen Beitrag zum Haftungsaufbau liefern. Hierzu sei beispielsweise auf EP-A 601 882 und EP-A 143 994 verwiesen.
  • Ein entscheidender Nachteil der beschriebenen Technologien ist darin zu sehen, dass wenigstens ein zusätzlicher Verfahrensschritt zur Vorbehandlung oder Herstellung der Substratmaterialien notwendig ist, was wiederum aufgrund der vergleichsweise geringen Produktivität und der damit verbundenen höheren Prozesskosten grundsätzlich unerwünscht ist.
  • Daher wurden in der Vergangenheit zahlreiche Ansätze vorgestellt, wie bei additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen durch Verwendung von ein oder mehreren speziellen Haftvermittleradditiven und/oder speziellen Vernetzern eine Verbesserung der Haftung auf verschiedenen Substraten bewirkt werden kann. Diese den unvernetzten Zusammensetzungen beigemischten Additive bewirken typischerweise während der Vulkanisation unter Temperatureinfluss bzw. nach der Vulkanisation - ggf. auch erst nach Lagerung - einen Haftungsaufbau mit einem Substratmaterial. Beispiele hierfür sind exemplarisch in WO-A 09/037156 und in der dort zitierten, weiterführenden Literatur zu finden.
  • Die Verwendung dieser speziellen Haftvermittleradditive bzw. speziellen Vernetzer ist jedoch aus mehreren Gründen von Nachteil.
  • Die vielfach zum Haftungsaufbau eingesetzten organofunktionellen Alkoxysilane/-siloxane spalten während der Vulkanisation Alkohol ab. Bevorzugt werden aus Reaktivitätsgründen typischerweise Methoxysilanderivate, welche das als giftig eingestufte Methanol freisetzen. Mit dem Freiwerden von flüchtigen Spaltprodukten (Alkoholabspaltung) wird auch eine nicht unerhebliche Schrumpfung des Siliconelastomers beobachtet, die in der Regel unerwünscht ist. Der abgespaltene Alkohol kann weiterhin abträglich für eine gute Haftung sein, da der Alkohol sich an der Oberfläche des Silicons anreichert und damit auch an der Grenzfläche zum Substrat, wodurch der Kontakt zwischen Silicon- und Substratoberfläche verschlechtert wird. Zudem besteht im Falle der funktionellen Alkoxysilane die Gefahr von "Ausblühungen" und des "Ausschwitzens".
  • Weiterhin ist bekannt, dass der Zusatz bestimmter Haftvermittleradditive die Rheologie von Siliconzusammensetzungen negativ beeinflussen kann. Typische Effekte sind ein Verdicken bis zur Standfestigkeit oder gar ein völliges Verstrammen der unvulkanisierten Formulierungen, was deren Anwendungstauglichkeit - insbesondere für Beschichtungs-, Gieß- oder Vergussprozesse - deutlich einschränken kann.
  • Oftmals wirken die verwendeten Haftvermittleradditive nur unter dem Einfluss von Temperatur, so dass eine bestimmte Mindestvulkanisationtemperatur eingehalten werden muss. Dies schmälert jedoch die Einsatzmöglichkeiten der betreffenden Siliconzusammensetzungen, insbesondere wenn industriellen Klebe- oder Laminationsprozesse auf eine Verarbeitung bei Raumtemperatur angewiesen sind.
  • Aufgrund ihrer chemischen Konstitution sind die verwendeten Additive oder Vernetzer mit den restlichen Bestandteilen der Siliconzusammensetzung geringfügig unverträglich und reichern sich so während der Vulkanisation an der Phasengrenzfläche Silicon/Substrat an. Mit dieser durchaus gewünschten, intrinsischen Microphasenseparation geht jedoch einher, dass die betreffenden Siliconzusammensetzungen nicht klar transparent, sondern milchig trüb bis opak sind. Hochtransparente, selbsthaftende Siliconelastomerzusammensetzungen sind auf diesem Wege nicht zugänglich.
  • Manche der angegebenen Additive können aufgrund ihrer relativ hohen Reaktivität einen beschleunigten SiH-Abbau herbeiführen, die Vernetzungsgeschwindigkeit deutlich herabsetzen oder gar zu (irreversiblen) Inhibierungseffekten führen. Zudem ist in vielen Fällen die lagerstabile Herstellung mancher, sehr spezieller Haftvermittler oder Haftvermittlerpolymere sehr aufwendig und daher kostenintensiv, was sich letztlich in einer verminderten Wirtschaftlichkeit niederschlägt.
  • DE 24 33 697 A1 offenbart eine zu Elastomeren vernetzbare Siliconzusammensetzung enthaltend Diorganopolysiloxane mit vinylenthaltenden Endgruppen, Organopolysiloxane mit Organowasserstoffsiloxaneinheiten, Katalysator und vorzugsweise Diorganopolysiloxane mit zwei endständigen Diorganowasserstoffsiloxaneinheiten.
  • Gegenstand der Erfindung sind zu Elastomeren vernetzbare Siliconzusammensetzungen enthaltend
    1. (1) Organosiliciumverbindungen, die SiC-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen, enthaltend Einheiten der Formel

              RaR1 bSiO(4-a-b)/2     (I)

      ,
      wobei
      • R gleich oder verschieden sein kann und gegebenenfalls substituierter, SiC-gebundener, aliphatisch gesättigter Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
      • R1 gleich oder verschieden sein kann und gegebenenfalls substituierter, SiC-gebundener, aliphatisch ungesättigter Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
      • a 0, 1, 2 oder 3 ist und
      • b 0, 1, 2 oder 3 ist,
      mit der Maßgabe, dass die Summe a+b kleiner oder gleich 3 beträgt und mindestens zwei Reste R1 pro Molekül vorhanden sind,
    2. (2) Organopolysiloxane mit Si-gebundenen Wasserstoffatomen enthaltend Einheiten der Formel

              R2 cHdSiO(4-c-d)/2     (II)

      wobei
      • R2 gleich oder verschieden sein kann und eine oben für R angegebene Bedeutung hat,
      • c 0, 1, 2 oder 3 ist und
      • d 0, 1 oder 2, bevorzugt 0 oder 1, ist,
      mit der Maßgabe, dass die Summe von c+d kleiner oder gleich 3 ist und durchschnittlich mindestens drei Einheiten der Formel (II) mit c=d=1 je Molekül vorliegen, wobei der Gehalt an Si-gebundenem Wasserstoff größer oder gleich 0,7 Gew.-% ist,
    3. (3) im Wesentlichen lineare Organopolysiloxane mit endständig Si-gebundenen Wasserstoffatomen und
    4. (4) die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung fördernden Katalysator,
    mit der Maßgabe, dass das molare Verhältnis von Si-gebundenem Wasserstoff stammend aus Komponente (3) und bezogen auf 100 Gewichtsteile erfindungsgemäße Zusammensetzung, zur Summe des Si-gebundenen Wasserstoffes stammend aus den Komponenten (2) und (3), jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile erfindungsgemäße Zusammensetzung, zwischen 0,05 und 1 liegt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollen von dem Begriff Organopolysiloxane sowohl polymere, oligomere wie auch dimere Siloxane mitumfasst werden, bei denen ein Teil der Siliciumatome auch durch andere Gruppen als Sauerstoff, wie etwa -C-, miteinander verbunden sein können.
  • Beispiele für Reste R sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, 1-n-Butyl-, 2-n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.-Pentylrest; Hexylreste, wie der n-Hexylrest; Heptylreste, wie der n-Heptylrest; Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2,2,4-Trimethylpentylrest; Nonylreste, wie der n-Nonylrest; Decylreste, wie der n-Decylrest; Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest; Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest; Cycloalkylreste, wie der Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptylrest und Methylcyclohexylreste; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest; Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste; Xylylreste und Ethylphenylreste; und Aralkylreste, wie der Benzylrest, der α- und der β-Phenylethylrest. Beispiele für substituierte Reste R sind mit Halogenatomen substituierte Kohlenwasserstoffreste.
  • Bevorzugt handelt es sich bei Rest R um Reste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methylrest.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei Rest R1 um aliphatische Mehrfachbindung aufweisende Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, 2-propenyl-, 3-Butenyl-, 4-Pentenylrest, 5-Hexenyl-, Butadienyl-, Hexadienyl-, Cyclopentenyl-, Cyclopentadienyl-, Cyclohexenyl-, Ethinyl-, Propargyl- und 2-Propinylrest, wobei solche Reste R1 mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt sind, insbesondere der Vinyl- und Allylrest.
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (1) kann es sich um alle aliphatisch ungesättigten Organosiliciumverbindungen handeln, die auch bisher in durch Hydrosilylierung vernetzbaren Massen eingesetzt worden sind.
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (1) kann es sich um lineare, verzweigte oder cyclische Siloxane handeln.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den Organosiliciumverbindungen (1) um im Wesentlichen lineare Organopolysiloxane der Struktur

            (R1R2SiO1/2) (R1RSiO) 0-50 (R2SiO) 0-2000 (R1R2SiO1/2),

    wobei R und R1 die oben genannte Bedeutung haben.
  • Obwohl in der obigen Formel nicht angegeben, können die erfindungsgemäß eingesetzten linearen Siloxane (1) herstellungsbedingt einen molaren Anteil von Verzweigungen, d.h. T- und/oder Q-Einheiten, von bis zu 1%, bevorzugt bis zu 1000 ppm, aufweisen.
  • Beispiele für lineare Organosiliciumverbindungen (1) sind
    (ViMe2SiO1/2) (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO1/2), (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO)160 (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO)210 (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO) 440 (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO) 620 (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO) 1050 (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO)1750(ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO) 110 (ViMeSiO) 0,5 (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO) 175 (ViMeSiO) 44 (ViMe2SiO1/2),
    (ViMe2SiO1/2) (Me2SiO) 608 (ViMeSiO) 12 (ViMe2SiO1/2).
    wobei Me gleich Methyl- und Vi gleich Vinylrest bedeutet.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten linearen Organosiliciumverbindungen (1) besitzen vorzugsweise eine Viskosität von 0,5 bis 106 mPas, besonders bevorzugt 0,5 bis 500 000 mPas, insbesondere 0,5 bis 100 000 mPas, jeweils bei 25°C.
  • Des Weiteren bevorzugt als Organosiliciumverbindungen (1) sind auch Organopolysiloxanharze, wie z.B. solche, in denen in mindestens 35%, bevorzugt mindestens 50%, der Einheiten der Formel (1) die Summe a+b gleich 0 oder 1, besonders bevorzugt gleich 0, ist.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Organopolysiloxanharze (1) können zusätzlich zu den Einheiten der Formel (I) noch Siloxy-Einheiten (I') mit Si-gebundenen Resten -OR' aufweisen mit R' gleich Wasserstoffatom oder einwertiger, gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest, beispielsweise Si-gebundene Hydroxy- und Alkoxygruppen, wie etwa Methoxy, Ethoxy- oder Butoxyreste. Bei den Siloxy-Einheiten (I') kann es sich um sog. M-, D-, T- oder Q-Einheiten handeln, die noch zusätzlich Reste R und/oder R1 aufweisen können mit R und R1 gleich einer der obengenannten Bedeutungen.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Organopolysiloxanharze (1) weisen, insbesondere herstellungsbedingt, einen Anteil an Si-gebundenen Resten -OR' mit R' gleich der obengenannten Bedeutung von bevorzugt insgesamt < 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-%, auf.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Organopolysiloxanharze (1) haben gewichtsmittlere Molekulargewichte Mw von bevorzugt 1 000 bis 100 000 g/mol, besonders bevorzugt 1 500 bis 10 000 g/mol und können bei 25°C und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also 900 bis 1100 hPa, flüssig oder fest sein.
  • Falls die erfindungsgemäß eingesetzten Organopolysiloxanharze (1) flüssig sind, haben sie eine Viskosität von bevorzugt 20 bis 1 000 000 mPas, besonders bevorzugt 20 bis 500 000 mPas, jeweils bei 25°C.
  • Falls die erfindungsgemäß eingesetzten Organopolysiloxanharze fest sind, haben sie eine Erweichungstemperatur von bevorzugt > 30°C, besonders bevorzugt > 40°C, und bei 23°C eine Dichte im Bereich von 0,95 bis 2,5 g/cm3, jeweils beim Druck der umgebenden Atmosphäre, also 900 bis 1100 hPa.
  • Beispiele für Organopolysiloxanharze (1) sind mit Allyl- oder Vinylgruppen funktionalisierte Silsesquioxane sowie mit Allyl- oder Vinylgruppen funktionalisierte sog. MQ-Harze, die beispielsweise im Wesentlichen aus Einheiten der Formeln (CH3)3SiO1/2-, R1(CH3)2SiO1/2- und SiO4/2- sowie gegebenenfalls zusätzlich (R'O)3SiO1/2-, (R'O)2SiO2/2- und (R'O)SiO3/2- zusammengesetzt sind, wobei der molare Anteil der M-Einheiten (CH3)3SiO1/2-und R1(CH3)2SiO1/2- 35 bis 65 mol-% bzw. der molare Anteil der Q-Einheit SiO4/2- sowie gegebenenfalls (R'O)3SiO1/2-, (R'O)2SiO2/2-und (R'O)SiO3/2- 35 bis 65 mol-% beträgt, wobei R1 Vinyl- oder Allylrest bedeutet.
  • Handelt es sich bei Organosiliciumverbindungen (1) um Organopolysiloxanharze, so sind solche, die im Wesentlichen aus M-Einheiten, vorzugsweise R1R2SiO1/2- und R3SiO1/2-, und Q-Einheiten, also SiO4/2- bestehen und mindestens 50% aller Einheiten im Harz Q-Einheiten darstellen, bevorzugt, wobei mit Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierte MQ-Harze bevorzugt und mit Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierte MQ-Harze, bei denen der molare Anteil der M-Einheiten ((CH3)3SiO1/2- und R1(CH3)2SiO1/2-) 35 bis 50 mol-% bzw. der molare Anteil der Q-Einheiten (SiO4/2- sowie gegebenenfalls zusätzlich (R'O)3SiO1/2-, (R'O)2SiO2/2- und (R'O)SiO3/2-) 50 bis 65 mol-% beträgt und die einen herstellungsbedingten Anteil an Si-gebundenen Resten OR' von unter 5 Gew.-% aufweisen, besonders bevorzugt sind.
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (1) handelt es sich bevorzugt um solche, die aus Einheiten der Formel (I) sowie gegebenenfalls (I') bestehen.
  • Der Gehalt an aliphatisch ungesättigten Kohlenwasserstoffresten in den erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (1) beträgt bevorzugt 0,001 bis 1,3 mol Reste R1, besonders bevorzugt 0,003 bis 1,3 mol, insbesondere 0,004 bis 1,3 mol, jeweils bezogen auf 100 g Komponente (1).
  • Bei den linearen Siloxanen (1) variiert dieser mit der Kettenlänge und liegt bevorzugt zwischen 0,001 und 1,3 mol Reste R1, besonders bevorzugt 0,003 bis 1,3 mol, insbesondere 0,004 bis 1,3 mol, jeweils bezogen auf 100 g Komponente (1).
  • Bei den Organopolysiloxanharzen (1) liegt dieser im Bereich von bevorzugt 0,001 bis 1,0 mol Reste R1, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,6 mol, insbesondere 0,02 bis 0,1 mol, jeweils bezogen auf 100 g Komponente (1).
  • Bevorzugt handelt es sich bei Komponente (1) um im Wesentlichen lineare Siloxane oder um im Wesentlichen lineare Siloxane im Gemisch mit Organopolysiloxanharz, wobei es sich bei Komponente (1) besonders bevorzugt um ein Gemisch aus im Wesentlichen linearen Siloxanen und Organopolysiloxanharz handelt.
  • Im Gemisch (1) aus im Wesentlichen linearen Siloxanen und Organopolysiloxanharzen beträgt der Gewichtsanteil an Harz bevorzugt 0,1 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 55 Gew.-%.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (1) sind handelsübliche Produkte oder können nach in der Siliciumchemie gängigen Verfahren hergestellt werden.
  • Beispiele für Reste R2 sind die oben für R angegebenen Beispiele.
  • Bevorzugt handelt es sich bei Rest R2 um Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere um aliphatische Kohlenwasserstoffreste 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, ganz besonders bevorzugt um den Methylrest.
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (2) kann es sich um alle seitenständig SiH-haltigen Organosiloxane handeln, die auch bisher in durch Hydrosilylierung vernetzbaren Massen eingesetzt worden sind.
  • Obwohl in Formel (II) nicht angegeben, kann aufgrund der nach dem Stand der Technik gängigen Syntheserouten sowie aufgrund der inhärenten Labilität von SiH-Gruppen, insbesondere bei höheren Temperaturen und/oder bei Gegenwart geeigneter Katalysatoren und Reaktionspartner, der Bestandteil (2) einen geringen Gehalt, typischerweise kleiner als 100 Gew.-ppm, Si-gebundener OH-Gruppen aufweisen.
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (2) handelt es sich bevorzugt um solche, die aus Einheiten der Formel (II) bestehen.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den Organosiliciumverbindungen (2) um Organopolysiloxane mit einer Viskosität von 2 bis 1000 mPas, besonders bevorzugt 10 bis 500 mPas, jeweils bei 25°C.
  • Beispiele für Organohydrogenpolysiloxane (2) sind lineare, verzweigte und cyclische Organohydrogenpolysiloxane, die beispielsweise aus Einheiten der Formeln (CH3)3SiO1/2-, H (CH3)SiO2/2-, (CH3) 2SiO-2/2 und (CH3)SiO3/2- zusammengesetzt sein können.
  • Beispiele für verzweigte Organopolysiloxane (2) sind CH3SiO3/2-, (CH3)2SiO2/2- und H(CH3)SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen.
  • Bevorzugte Beispiele für cyclische Organopolysiloxane (2) sind Copolymere enthaltend H(CH3)SiO2/2- und (CH3)2SiO2/2-Einheiten oder Homopolymere enthaltend ausschließlich H(CH3)SiO2/2-Einheiten, wobei Homopolymere besonders bevorzugt sind, wie Pentamethylcyclopentasiloxan (SiMe(H)O)5; D5 H oder Hexamethylcyclohexasiloxan (SiMe(H)O)6; D6 H, oder Heptamethylcycloheptasiloxan (SiMe(H)O)7; D7 H, oder Octamethylcyclooctasiloxan (SiMe(H)O)8; D8 H.
  • Bevorzugte lineare Organopolysiloxane (2) sind H(CH3)SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen,
    H(CH3)SiO2/2 - und (CH3)2SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen,
    (Et)2SiO2/2- und H(CH3)SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen,
    (Et)2SiO2/2-, (CH3)2SiO2/2- und H(CH3)SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen,
    (Et) (CH3)SiO2/2-, (CH3)2SiO2/2- und H (CH3) SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen und
    (Et) (CH3)SiO2/2- und H(CH3)SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen mit Et gleich Ethylrest,
    wobei H(CH3)SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen sowie H(CH3)SiO2/2- und (CH3)2SiO2/2-Einheiten enthaltende Siloxane mit (CH3)3SiO1/2-Endgruppen, insbesondere solche mit einem Molverhältnis von H(CH3)SiO2/2- zu (CH3)2SiO2/2-Einheiten von 3 bis 3,5 : 1 oder 0,9 bis 1,1 : 1, besonders bevorzugt sind.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den Organopolysiloxanen (2) um lineare Siloxane mit seitenständigen SiH-Gruppen oder um cyclische Siloxane, wobei lineare Siloxane der Struktur

            R2 3SiO(SiHR2O)m (R2 2SiO) nSiR2 3

    besonders bevorzugt sind, wobei R2 die obengenannte Bedeutung hat, m eine ganze Zahl von 3 bis 100 ist und n 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 150 ist.
  • Obwohl in der obigen Formel nicht angegeben, können die erfindungsgemäß eingesetzten linearen Siloxane (2) herstellungsbedingt einen molaren Anteil von Verzweigungen, d.h. T- und/oder Q-Einheiten, von bis zu 1% , bevorzugt bis zu 1000 ppm, aufweisen.
  • Das erfindungsgemäß eingesetzte Organopolysiloxan (2) enthält pro Molekül vorzugsweise durchschnittlich 5 bis 60 SiH-Gruppen.
  • Das erfindungsgemäß eingesetzte Organopolysiloxan (2) hat einen Gehalt an Si-gebundenem Wasserstoff von ≥ 0,7 Gew.-%, bevorzugt > 1 Gew.-%.
  • Der Anteil von Komponente (2) beträgt bevorzugt zwischen 1 und 10 Gewichtsteile, besonders bevorzugt zwischen 1 und 5 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile erfindungsgemäße Zusammensetzung.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Organopolysiloxane (2) sind handelsübliche Produkte oder können nach in der Siliciumchemie gängigen Verfahren hergestellt werden.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten Organopolysiloxanen (3) um solche der Formel

            R3 2HSiO(SiR3 2O)pSiR3 2H     (III)

    ,
    wobei
    • R3 gleich oder verschieden sein kann und gegebenenfalls substituierter, SiC-gebundener, aliphatisch gesättigter Kohlenwasserstoffrest bedeutet und
    • p 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 250 ist.
  • Beispiele für Reste R3 sind die oben für R angegebenen Beispiele.
  • Bevorzugt handelt es sich bei Rest R3 um aliphatisch gesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um aliphatisch gesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methylrest.
  • Obwohl in Formel (III) nicht angegeben, können die erfindungsgemäß eingesetzten linearen Siloxane (3) herstellungsbedingt einen molaren Anteil von Verzweigungen, d.h. T- und/oder Q-Einheiten, von bis zu 1%, bevorzugt bis zu 1000 ppm, aufweisen.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Siloxane (3) enthalten vorzugsweise Einheiten der Formeln H(CH3)2SiO1/2- und (CH3)2SiO2/2-, wobei das Disiloxan H(CH3)2SiOSi(CH3)2H sowie Organopolysiloxane bestehend aus Einheiten der Formeln H(CH3)2SiO1/2- und (CH3)2SiO2/2- besonders bevorzugt sind.
  • Beispiele für Organopolysiloxane (3) sind
    H (CH3) 2SiOSi (CH3) 2H,
    H(CH3)2SiO [(CH3)2SiO]8Si (CH3)2H,
    H(CH3)2SiO [(CH3)2SiO] 12Si (CH3)2H,
    H(CH3)2SiO[(CH3)2SiO] 15Si (CH3)2H,
    H (CH3)2SiO[(CH3)2SiO] 50Si (CH3)2H,
    H (CH3)2SiO [(CH3)2SiO] 60Si (CH3)2H und
    H(CH3) 2SiO[(CH3)2SiO]220Si (CH3)2H.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Siloxane (3) haben eine Viskosität von vorzugsweise 0,4 bis 5 000 mPas, besonders bevorzugt 2,5 bis 1 500 mPas, jeweils bei 25°C.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Organopolysiloxane (3) sind handelsübliche Produkte oder können nach in der Siliciumchemie gängigen Verfahren hergestellt werden.
  • Der Anteil von Komponente (3) beträgt bevorzugt zwischen 3 und 60 Gewichtsteile, besonders bevorzugt zwischen 5 und 50 Gewichtsteile, insbesondere bevorzugt zwischen 10 und 50 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile erfindungsgemäße Zusammensetzung.
  • In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen liegt das Verhältnis der Gewichtsanteile der Komponente (3) zur Komponente (2) bevorzugt zwischen 60:1 und 0,3:1, besonders bevorzugt zwischen 50:1 und 0,5:1, insbesondere zwischen 25:1 und 1:1.
  • Das molare Verhältnis von Si-gebundenem Wasserstoff stammend aus Komponente (3) und bezogen auf 100 Gewichtsteile erfindungsgemäße Zusammensetzung, zur Summe des Si-gebundenen Wasserstoffes stammend aus den Komponenten (2) und (3), jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile erfindungsgemäße Zusammensetzung, liegt bevorzugt zwischen 0,05 und 1, besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 1, insbesondere zwischen 0,2 und 1.
  • In der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann das Molverhältnis der gesamten SiH-Gruppen in den Komponenten (2) und (3) zu Si-gebundenen Resten mit aliphatischer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung der Komponente (1) in Bereichen von 0,8 bis 15 variieren, wobei ein Molverhältnis von 1,0 bis 5 bevorzugt und von 1,25 bis 3,5 besonders bevorzugt ist.
  • Als Bestandteil (4), der die Additionsreaktion (Hydrosilylierung) zwischen den Resten mit aliphatischer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung und Si-gebundenem Wasserstoff fördert, können in den erfindungsgemäßen Massen alle bisher bekannten Hydrosilylierungskatalysatoren verwendet werden.
  • Als Hydrosilylierungskatalysator (4) werden bevorzugt Metalle aus der Gruppe der Platinmetalle, wie Platin, Rhodium, Palladium, Ruthenium und Iridium, vorzugsweise Platin und Rhodium, die auf feinteiligen Trägermaterialien, wie Aktivkohle, Metalloxiden, wie Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid, fixiert sein können, oder eine Verbindung oder ein Komplex aus der Gruppe der Platinmetalle eingesetzt werden.
  • Besonders bevorzugt werden als Katalysator (4) Platin und Platinverbindungen verwendet, insbesondere solche Platinverbindungen, die in Polyorganosiloxanen löslich sind. Als lösliche Platinverbindungen (4) können beispielsweise die Platin-Olefin-Komplexe der Formeln (PtCl2·Olefin)2 und H(PtCl3·Olefin) verwendet werden, wobei bevorzugt Alkene mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Ethylen, Propylen, Isomere des Butens und Octens oder Cycloalkene mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Cyclopenten, Cyclohexen und Cyclohepten, eingesetzt werden. Weitere lösliche Platin-Katalysatoren sind der Platin-Cyclopropan-Komplex der Formel (PtCl2C3H6)2, die Umsetzungsprodukte von Hexachloroplatinsäure mit Alkoholen, Ethern und Aldehyden bzw. Mischungen derselben oder das Umsetzungsprodukt von Hexachloroplatinsäure mit Methylvinylcyclotetrasiloxan in Gegenwart von Natriumbicarbonat in ethanolischer Lösung. Auch Platin-Katalysatoren mit Phosphor-, Schwefel- und Aminliganden können verwendet werden, z.B. (Ph3P)2PtCl2. Ganz besonders bevorzugt sind Komplexe des Platins mit Vinylsiloxanen, wie sym-Divinyltetramethyldisiloxan.
  • In einer besonderen Ausführungsform kann der Platin-Katalysator in UV-sensitiver Form vorliegt, was eine UV-aktivierte Härtung der erfindungsgemäßen Formulierungen ermöglicht. Beispiele für solche Katalysatoren sind in DE 102008000156 A1 , Seite 2, Absatz [0006] bis Seite 3, Absatz [0012] (einschließlich), Seite 3, Absatz [0016] bis Seite 6, Absatz [0025] (einschließlich), sowie Seite 6, Absatz [0030] bis Seite 7, Absatz [0031] (einschließlich) genannt, die zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung zu zählen sind.
  • Die Menge des eingesetzten Hydrosilylierungskatalysators (4) richtet sich nach der gewünschten Vernetzungsgeschwindigkeit sowie ökonomischen Gesichtpunkten. Üblicherweise werden pro 100 Gew.-Teile erfindungsgemäße Zusammensetzung bevorzugt 1·10-5 bis 5·10-2 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 1·10-4 bis 1·10-2 Gewichtsteile, insbesondere 5·10-4 bis 5·10-3 Gewichtsteile Platin-Katalysatoren, jeweils berechnet als Platin-Metall, eingesetzt.
  • Außer den Komponenten (1) bis (4) können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen noch alle weiteren Stoffe enthalten, die auch bisher zur Herstellung von additionsvernetzbaren Massen eingesetzt wurden, mit der Maßgabe, dass die weiteren Stoffe unterschiedlich sind zu den Komponenten (1) bis (4).
  • So können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weitere Bestandteile enthalten, wie beispielsweise Inhibitoren (5), Füllstoffe (6), Additive (7) sowie Zuschlagsstoffe (8).
  • Die gegebenenfalls eingesetzten Inhibitoren (5) dienen der gezielten Einstellung der Verarbeitungszeit, Anspringtemperatur und Vernetzungsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Massen.
  • Beispiele für Inhibitoren (5) sind acetylenische Alkohole, wie 1-Ethinyl-1-cyclohexanol, 2-Methyl-3-butin-2-ol und 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol, 3-Methyl-2-dodecin-3-ol, Trialkylcyanurate, Alkylmaleate, wie beispielsweise Diallylmaleate, Dimethylmaleat und Diethylmaleat, Alkylfumarate, wie beispielsweise Diallylfumarat und Diethylfumarat, organische Hydroperoxide, wie beispielsweise Cumolhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid und Pinanhydroperoxid, organische Peroxide, organische Sulfoxide, organische Amine, Diamine und Amide, Phosphane und Phosphite, Nitrile, Triazole, Diaziridine und Oxime. Die Wirkung dieser Inhibitoren (5) hängt von ihrer chemischen Struktur ab, so dass sie individuell bestimmt werden muss.
  • Falls Inhibitoren (5) in den erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen eingesetzt werden, handelt es sich um Mengen von vorzugsweise 1 bis 50 000 ppm, besonders bevorzugt 20 bis 2 000 ppm, insbesondere 100 bis 1 000 ppm, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzung. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten bevorzugt Inhibitor (5).
  • Bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen kann auf den Zusatz von Inhibitor (5) verzichtet oder die Einsatzmenge reduziert werden, wenn andere Bestandteile der Zusammensetzung bereits eine gewisse Inhibitorwirkung zeigen.
  • Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte Füllstoffe (6) sind nicht verstärkende Füllstoffe, also Füllstoffe mit einer BET-Oberfläche von bis zu 50 m2/g, wie Quarz, Diatomeenerde, Calciumsilikat, Zirkoniumsilikat, Zeolithe, Metalloxidpulver, wie Aluminium-, Titan-, Eisen- oder Zinkoxide bzw. deren Mischoxide, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Gips, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Bornitrid, Glas- und Kunststoffpulver, wie Polyacrylnitrilpulver; verstärkende Füllstoffe, also Füllstoffe mit einer BET-Oberfläche von mehr als 50 m2/g, wie pyrogen hergestellte Kieselsäure, gefällte Kieselsäure, gefällte Kreide, Ruß, wie Furnace- und Acetylenruß und Silicium-Aluminium-Mischoxide großer BET-Oberfläche; faserförmige Füllstoffe, wie Asbest sowie Kunststofffasern. Die genannten Füllstoffe können hydrophobiert sein, beispielsweise durch die Behandlung mit Organosilanen bzw. -siloxanen oder mit Stearinsäure oder durch Veretherung von Hydroxylgruppen zu Alkoxygruppen.
  • Weitere Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte Füllstoffe (6) sind Organopoysiloxanharze, wobei es sich dabei um beliebige Siliconharze handeln kann, wie z.B. solche enthaltend Einheiten der Formel (I) mit b=0 und a gleich 0, 1 oder 3 sowie gegebenenfalls herstellungsbedingt Einheiten mit Hydroxy- und/oder Organyloxyresten, wie etwa bevorzugt bei 25°C und dem Druck der umgebenden Atmosphäre feste Organosiliconharze des Typus Silsesquioxan und MQ-Harz mit Schüttdichten bei bevorzugt 100 bis 1000 kg/m3 und Erweichungspunkten bevorzugt bei > 30°C, besonders bevorzugt bei > 40°C.
  • Falls Füllstoffe (6) eingesetzt werden, handelt es sich bevorzugt um gefällte und pyrogene Kieselsäuren, Quarze und Kreiden.
  • Die spezifische BET-Oberfläche der gegebenenfalls eingesetzten Kieselsäuren (6) beträgt bevorzugt mindestens 50 m2/g, besonders bevorzugt 100 bis 400 m2/g.
  • Falls Füllstoffe (6) eingesetzt werden, handelt es sich um Mengen von vorzugsweise 0,1 bis 75 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt 1 bis 50 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden bevorzugt dann Füllstoffe (6) eingesetzt, wenn als Komponente (1) kein aliphatisch ungesättigtes Siliconharz eingesetzt wird. Falls als Komponente (1) jedoch bereits ein aliphatisch ungesättigtes Siliconharz eingesetzt wird, kann der Zusatz von Füllstoff (6) entsprechend reduziert oder auf diesen ganz verzichtet werden, was insbesondere für die Herstellung von hochtransparenten Vergussmassen bevorzugt ist.
  • Bevorzugte Beispiele für die erfindungsgemäß gegebenenfalls eingesetzten nicht haftungsrelevanten Additive (7) sind Dispergierhilfsmittel, Pigmente, Farbstoffe, Fungizide, Duftstoffe, Oxidationsinhibitoren, flammabweisende Mittel und schwerbrennbar machende Mittel, Rheologieregler, UV-Stabilisatoren und Hitzestabilisatoren.
  • Falls Additive (7) eingesetzt werden, handelt es sich um Mengen von vorzugsweise 0,0001 bis 5 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt 0,01 bis 2,5 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden bevorzugt keine Additive (7) eingesetzt.
  • Bevorzugte Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte Zuschlagsstoffe (8) sind organische Lösungsmittel sowie Weichmacher, wie z.B. organische Polymere und Siliconöle.
  • Falls Zuschlagstoffe (8) eingesetzt werden, handelt es sich um Mengen von vorzugsweise 0,1 bis 70 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt 1 bis 40 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden bevorzugt keine Zuschlagstoffe (8) eingesetzt.
  • Über die Komponenten (1) bis (8) hinausgehend enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorzugsweise keine weiteren Stoffe.
  • Bei den einzelnen in den erfindungsgemäßen vernetzbaren Massen eingesetzten Komponenten kann es sich jeweils um eine Art dieser Komponenten wie auch um ein Gemisch aus mindestens zwei Arten dieser Komponenten handeln.
  • Die Dichte der erfindungsgemäßen Massen liegt vorzugsweise zwischen 0,8 und 3 g/cm3, besonders bevorzugt zwischen 0,9 und 1,5 g/cm3, jeweils bei 23°C und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also einem Druck von 900 bis 1100 hPa.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Organopolysiloxanmassen kann nach bekannten Verfahren erfolgen, wie beispielsweise durch Mischen der einzelnen Komponenten in beliebiger Reihenfolge und mit beliebigen Mischaggregaten.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung durch Mischen der einzelnen Komponenten in beliebiger Reihenfolge.
  • Handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung um eine 1-Komponenten-Siliconkautschukmasse, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Organosiliciumverbindung (1) mit Organo(hydrogen)polysiloxan (3) vermischt und anschließend mit gegebenenfalls weiteren Bestandteilen (6), (7) und (8), dem Organo(hydrogen)polysiloxan (2) sowie gegebenenfalls mit Inhibitor (5) und dem Hydrosilylierungskatalysator (4) vermischt, wobei das Vermischen vorzugsweise über diskontinuierliche und/oder kontinuierliche Mischaggregate, wie beispielsweise Kneter, Dissolver oder Planetenmischer, erfolgt.
  • Handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen um eine additionsvernetzende 2-Komponenten-Siliconkautschukmasse, so können die beiden Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen alle Bestandteile in beliebigen Kombinationen und Mengenverhältnissen enthalten, mit der Maßgabe, dass eine Komponente nicht gleichzeitig die Bestandteile (2), (3) und (4) enthält, insbesondere nicht die Bestandteile (1), (2), (3) und (4). Vorzugsweise enthält eine der beiden Komponenten die Bestandteile (1) und (4), während die andere Komponente die Bestandteile (2) und (3) sowie ggf. weiteres (1) beinhaltet.
  • Handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung um eine 2-Komponenten-Siliconkautschukmasse, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der ersten Mischungskomponente (z.B. bezeichnet als Komponente X) bevorzugt Organosiliciumverbindung (1) mit ggf. Füllstoff (6), ggf. Inhibitor (5), ggf. weiteren Bestandteilen (7) und (8) sowie dem Hydrosilylierungskatalysator (4) vermischt, wobei das Vermischen vorzugsweise über diskontinuierliche und/oder kontinuierliche Mischaggregate, wie beispielsweise Kneter, Dissolver oder Planetenmischer, erfolgt. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen zweiten Mischungskomponente (z.B. bezeichnet als Komponente Y) wird vorzugsweise ggf. weitere Organosiliciumverbindung (1) mit den Organo(hydrogen)polysiloxanen (2) und (3) sowie ggf. weiteren Bestandteilen (5), (6), (7) und (8) vermischt, wobei auch hier das Vermischen vorzugsweise über diskontinuierliche und/oder kontinuierliche Mischaggregate, wie beispielsweise Kneter, Dissolver oder Planetenmischer, erfolgt.
  • Eine weitere bevorzugten Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass man - falls Bestandteil (1) und Bestandteil (2) in der gleichen Komponente enthalten sind - stets zuerst den Bestandteil (1) mit allen anderen Bestandteilen (sofern vorhanden) außer den Komponenten (2), (4) und gegebenenfalls (5) "herunterverdünnt" und erst danach die Komponenten (2), (4) und gegebenenfalls (5) zugibt. Diese Verfahrensweise ist besonders dann von Vorteil, wenn es sich bei Komponente (1) zumindest zum Teil um Organopolysiloxanharze handelt.
  • In einer bevorzugten Verfahrenvariante sind die Bestandteile (1) bis (8) auf zwei Komponenten (X) und (Y) aufgeteilt. Das Mischungsverhältnis der Komponente (X) zu Komponente (Y) kann von 100:1 bis 1:100 betragen. Bevorzugt sind Mischungsverhältnisse von 20:1 bis 1:20, insbesondere Mischungsverhältnisse von 15:1 bis 1:15.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei einer Temperatur im Bereich von bevorzugt -20 bis +100°C, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis +80°C, insbesondere +10 bis +60°C durchgeführt. Ferner wird das erfindungsgemäße Verfahren beim Druck der umgebenden Atmosphäre, also einem Druck von 900 bis 1100 hPa, durchgeführt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Ausschluss von Feuchtigkeit oder unter Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden, was jedoch nicht bevorzugt ist.
  • Falls es sich bei Komponente (4) in den erfindungsgemäßen Massen um einen UV-sensitiven Katalysator handelt, wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt unter Ausschluss von Licht, insbesondere unter Ausschluss von UV-Licht, d.h. Licht einer Wellenlänge von 1 bis 550 nm, durchgeführt.
  • Die erfindungsgemäßen durch Anlagern von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung vernetzbaren Zusammensetzungen können unter den gleichen Bedingungen vernetzen gelassen werden, wie die bisher bekannten durch Hydrosilylierungsreaktion vernetzbaren Massen.
  • Die erfindungsgemäße Vernetzung der selbsthaftenden, zu Elastomeren vernetzbare Siliconzusammensetzungen mit gleichzeitigem Haftungsaufbau erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen von -30 bis +80°C, bevorzugt bei 0 bis +60°C, besonders bevorzugt bei +10 bis +30°C, insbesondere bei Raumtemperatur, also 23°C. Die Aushärtung kann jedoch auch bei anderen Temperaturen erfolgen, beispielsweise durch Erwärmen auf bis zu 250°C, was jedoch nicht bevorzugt ist.
  • Handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen um eine additionsvernetzende 2-Komponenten-Siliconkautschukmasse, so beträgt die Topfzeit (offene Verarbeitungszeit) maximal 24 Stunden, vorzugsweise maximal 6 Stunden, besonders bevorzugt maximal 120 Minuten, bezogen auf Raumtemperatur (23°C) und 50 % rel. Luftfeuchte.
  • In einer besonderen Ausführungsform erfolgt die erfindungsgemäße Vernetzung der selbsthaftenden, zu Elastomeren vernetzbare Siliconzusammensetzungen mit gleichzeitigem Haftungsaufbau durch UV-Aktivierung, wie in DE 102008000156 A1 beschrieben. Dabei wird die bestimmungsgemäß applizierte, erfindungsgemäße Zusammensetzung vorzugsweise für mindestens 0,1 s, bevorzugt mindestens 2 s, bis maximal 2 Minuten, bevorzugt maximal 1 Minute, mit UV-Licht des Wellenlängenbereiches 230 bis 400 nm, wie es beispielsweise mit einem sog. Eisenstrahler erzeugt werden kann, und mit einer Strahlungsintensität von vorzugsweise mindestens 25 mW/cm2, bevorzugt 70 bis 150 mW/cm2, belichtet. Die Vernetzungsdauer ist abhängig von der Intensität der UV-Strahlung und der Dauer der UV-Bestrahlung. Die verwendeten UV-Strahlungsquellen sind handelsübliche Produkte und können über dem Fachmann bekannte Quellen bezogen werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Formkörper, hergestellt durch Vernetzung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper sind milchig trüb bis transparent, bevorzugt jedoch transparent.
  • Bei den erfindungsgemäßen Formkörpern kann es sich um beliebige Elastomere handeln, wie etwa Dichtungen, Pressartikel, extrudierte Profile, Beschichtungen, Imprägnierungen, Verguss, Linsen, Fresnel-Linsen, Prismen, polygone Strukturen, Laminat- oder Klebschichten.
  • Falls es sich bei den erfindungsgemäßen Formkörpern um transparente Formkörper handelt, haben diese bevorzugt eine Transmission > 80 % bei Wellenlängen > 300 nm, besonders bevorzugt > 85 % bei 300 nm, > 90 % bei 400 nm und > 92 % bei 500-800 nm, jeweils bezogen auf 2 mm Schichtstärke und gemessen gemäß DIN 5036, Teil 3, Kapitel 6.3.1, in Transmission im Vergleich gegen Luft.
  • Bei den erfindungsgemäßen Formkörpern handelt es sich um Elastomere mit einer Shore-A-Härte von bevorzugt > 5, besonders bevorzugt > 10, insbesondere 20 bis 60, jeweils gemessen nach DIN 53505-A (23°C, Probekörper mit 6 mm Dicke).
  • Die Dichte der erfindungsgemäßen Formkörper liegt vorzugsweise zwischen 0,8 und 3 g/cm3, besonders bevorzugt zwischen 1 und 1,5 g/cm3, jeweils bei 23°C und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also einem Druck von 900 bis 1100 hPa.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper haben Konuspenetrationswerte von bevorzugt < 100 1/10 mm, besonders bevorzugt < 60 1/10 mm, insbesondere < 25 1/10 mm, ganz besonders bevorzugt 0 bis 20 1/10 mm, jeweils gemessen mittels Penetrometer nach DIN ISO 2137 unter Verwendung eines 150 g Standardkonus (inkl. beweglicher Zubehörteile wie z.B. Fallstab), wie er in DIN ISO 2137 (Ausgabe 1997-08) im Abschnitt 4.2.1 und Bild 3 beschrieben ist, an Prüfkörpern, welche durch Vulkanisation für 1 Stunde bei 100°C im Umluftofen hergestellt wurden.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper haben einen extrahierbaren Bestandteil, bestehend aus den Organosiliciumverbindungen (1), (2) und (3), von bevorzugt < 5 Gew.-%, besonders bevorzugt < 2,5 Gew.-%, insbesondere < 1 Gew.-%. Zur Bestimmung der extrahierbaren Bestandteile werden 2 g der erfindungsgemäßen Masse für 1h bei 150°C ausvulkanisiert, danach mit 35 ml Heptan 24 Stunden mit einem Überkopfschüttler geschüttelt, das Heptan verworfen und der Siliconrückstand bei 150°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet; die Gewichtsdifferenz zum Anfangsgewicht vor Zugabe des Heptans ist der Anteil an extrahierbaren Bestandteilen.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper erfordern eine Eindringkraft, d.h. die Kraft, welche die Messmaschine aufwenden muss, um die Messsonde bis zu einem vorgegebenen Punkt in den erfindungsgemäßen Probekörper eindrücken zu können, von bevorzugt > 0,5 N, besonders bevorzugt > 1 N, insbesondere > 3 N, ganz besonders bevorzugt > 4 N, jeweils bezogen auf einen zylindrischen Prüfkörper von mindestens 10 mm Dicke, 25 mm Durchmesser und gemessen nach der nachfolgend beschriebenen Methode.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper haben vorzugsweise eine geringe Oberflächenklebrigkeit. Das zum Ablösen der Messsonde vom Probenkörper erforderliche Moment beträgt bevorzugt -1,2 bis 0 N·mm, besonders bevorzugt -1 bis 0 N·mm, insbesondere -0,5 bis 0 N·mm, jeweils bezogen auf einen zylindrischen Prüfkörper von mindestens 10 mm Dicke, 25 mm Durchmesser und gemessen nach der nachfolgend beschriebenen Methode.
  • Die bei der Bestimmung der Oberflächenklebrigkeit der erfindungsgemäßen Formkörper messbare Wegdifferenz bis zum Ablösen der Messsonde von der Probekörperoberfläche beträgt bevorzugt < 3 mm, besonders bevorzugt < 1 mm, insbesondere 0 bis 0,5 mm, jeweils bezogen auf einen zylindrischen Prüfkörper von mindestens 10 mm Dicke, 25 mm Durchmesser und gemessen nach der nachfolgend beschriebenen Methode.
  • Die Eindringkraft, Wegdifferenz und Oberflächenklebrigkeit werden wie folgt bestimmt, z.B. mit Hilfe eines sog. Texture Analyzers (Modell: TA HDi Texture Analyser, Stable Micro Systems Ltd, Godalming, UK): Eine genormte Messsonde (zylindrischer Penetrationsstempel aus Edelstahl mit 4 mm Durchmesser, käuflich erhältlich unter der Typenbezeichnung P/4 von Stable Micro Systems Ltd, Godalming, UK) wird bis zu einer vorgegebenen Wegstrecke (1 mm) mit einer Geschwindigkeit von 1 mm/s senkrecht in den Prüfkörper, welcher sich in einem zylindrischen Aluminiumtiegel von 18 mm Höhe und 25 mm Innendurchmesser befindet (der Prüfkörper ist ein Vulkanisat mit einer Mindesthöhe von 10 mm bis 18 mm und wird durch Vulkanisation über 14 Tage bei Raumtemperatur, 50 % rel. Luftfeuchte und Normaldruck direkt im Aluminiumtiegel hergestellt), zentrisch eingedrückt und in dieser Position für 60 s gehalten. Nach dieser Relaxationszeit wird die Messsonde mit einer Geschwindigkeit von 2 mm/s senkrecht und bis zum vollständigen Ablösen von der Prüfkörperoberfläche abgezogen. Die bei diesen Vorgängen auf die Messsonde wirkenden Kräfte werden aufgezeichnet und als Kraft/ZeitDiagramm ausgewertet. Die beim Eindrücken der Messsonde in den Prüfkörper durchlaufene Kraftspitze vor Beginn der Relaxationszeit entspricht der Eindringkraft; diese wird mit positiver Einheit angegeben. Die zum Ablösen der Messsonde von der Prüfkörperoberfläche durchlaufene negative Kraftspitze ist die sog. Klebkraft, wobei die Oberflächenklebrigkeit definiert ist als die Fläche im Kraft/Zeit-Diagramm, welche der Kraft/Zeit-Graph während des Ablösevorgangs im negativen Kraftbereich und bis zum vollständigen Ablösen der Messsonde von der Prüfkörperoberfläche umschließt. Weiterhin bedeutet die im negativen Kraftbereich von der Messsonde bis zum vollständigen Ablösen von der Prüfkörperoberfläche zurückgelegte Wegstrecke die oben genannte Wegdifferenz.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper zeigen einen Verlustfaktor bei 1 Hz und 23°C von bevorzugt < 0,5, besonders bevorzugt < 0,3, insbesondere < 0,2, jeweils gemessen mittels Dynamisch mechanischer Analyse (DMA) gemäß ISO 6721-1 und -4.
  • Die erfindungsgemäßen Formkörper haben eine Härte Sh 00 von bevorzugt > 20, besonders bevorzugt > 45, insbesondere 70 bis 95, jeweils gemessen nach ASTM D 2240 (23°C, Probekörper mit 6 mm Dicke).
  • Bei den erfindungsgemäßen Formkörpern kann es sich auch um einen Materialverbund handeln, bei dem mindestens ein Teil des Verbundes aus einem Siliconelastomer besteht, das aus den erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen hergestellt wird, das mit wenigstens einem Substratmaterial fest verbunden ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Materialverbunden, bei denen die erfindungsgemäße Siliconzusammensetzung auf mindestens ein Substrat aufgebracht und anschließend vernetzen gelassen wird.
  • Beispiele hierfür sind Beschichtungen, Verguss, die Herstellung von Formartikeln, Verbundmaterialien und Verbundformteile. Unter Verbundformteilen soll hier ein einheitlicher Formartikel aus einem Verbundmaterial verstanden werden, der aus einem aus den erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen hergestellten Siliconelastomerteil und mindestens einem Substrat so zusammengesetzt ist, dass zwischen den beiden Teilen eine feste, dauerhafte Verbindung besteht.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Materialverbunden kann die erfindungsgemäße Siliconzusammensetzung auch zwischen mindestens zwei gleichen oder verschiedenen Substraten vulkanisiert werden, wie z.B. bei Verklebungen, Laminaten oder Einkapselungen.
  • Die erfindungsgemäßen selbsthaftenden Siliconzusammensetzungen können insbesondere überall dort vorteilhaft eingesetzt werden, wo eine gute Haftfestigkeit zwischen dem additionsvernetzten Siliconelastomer und wenigstens einem Substrat, vorzugsweise bestehend aus organischen Kunststoffen, Metallen, Metall-Legierungen, organischen und anorganischen Gläsern, Keramiken, Glaskeramiken und Emaille, erwünscht ist. Bevorzugt handelt es sich bei den Substraten um Metalle, Metall-Legierungen, anorganische Gläser, Keramiken, Glaskeramiken und Emaille. Besonders bevorzugt sind Aluminium-Werkstoffe, Stahlwerkstoffe, anorganische Gläser, Glaskeramiken und Emaille. Das Substrat kann als Formteil, Folie oder Beschichtung vorliegen.
  • Die erfindungsgemäßen selbsthaftenden, additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen eignen sich zur Herstellung von Materialverbunden durch Beschichten, Verkleben und Vergießen sowie zur Herstellung von substratgeträgerten Formartikeln durch Gieß-, Verguss-, Spritzguss-, Extrusions- und Moulding-Verfahren.
  • Die erfindungsgemäßen selbsthaftenden, additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen eigenen sich für eine Vielzahl künstlerischer sowie industrieller Anwendungen, beispielsweise im Bereich der Elektro-, Elektronik-, Haushaltgeräte-, Gebrauchsgüter-, Bau-, Glas-, Automobil-, Photovoltaik- oder Optikindustrie, in der Medizintechnik, in der Herstellung von Sport- und Freizeitartikeln, im Bereich des Transportwesens etc. Beispiele hierfür sind die Beschichtung von Textilgeweben und textilen Flächengebilden; die Beschichtung von metallischen Werkstoffen, Gläsern, Glaskeramiken, Keramiken, Emaille und photovoltaischen Zellen; die Beschichtung oder der Verguss elektrischer und elektronischer Komponenten; die Einkapselung von Solarzellen; das Fügen und die Verklebung optischer Bauteile; die Herstellung glasgeträgerter optischer Bauteile; das Laminieren von Solarmodulen; und Verklebungen und Laminationen im glaskünstlerischen Bereich.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen führen während der Vulkanisation bei Raumtemperatur (23°C) innerhalb von bevorzugt 7 Tagen, besonders bevorzugt 3 Tagen, insbesondere innerhalb von 24 Stunden zur Selbsthaftung.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass sie einfach in der Herstellung und frei von herkömmlichen Haftvermittlern sind.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass sie eine gute Lagerstabilität und - wo erforderlich - Fließfähigkeit haben.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass sie eine hohe Vernetzungsgeschwindigkeit bereits bei niedrigen Temperaturen haben.
  • Des Weiteren haben die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen den Vorteil, dass sie ein hohes Niveau der Gebrauchseigenschaften, wie Transparenz, Nichtkorrosivität und einfache Anwendung, zeigen.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass sich aus ihnen bei Raumtemperatur in befriedigender Weise belastbare, ggf. auch hochtransparente, Materialverbunde für technische Anwendungen herstellen lassen.
  • Ferner haben die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen den Vorteil, dass daraus hergestellte Formkörper eine hohe Haftfestigkeit auf ausgewählten Substraten haben, wobei sich die Haftung bereits bei Raumtemperatur aufbaut, sowie sehr gute Hydrolysebeständigkeit bei erhöhter Temperatur.
  • Überraschenderweise führt erst die Kombination des SiH-haltigen Siloxans (2) mit dem SiH-endständigen Organopolysiloxan (3) auch in Abwesenheit der literaturbekannten Haftvermittler zu der gewünschten exzellenten Selbsthaftung auf diversen Substratmaterialien. Dadurch ist es möglich, zu hochtransparenten, weil haftvermittlerfreien Materialverbunden zu gelangen, die zudem bereits bei Raumtemperatur hergestellt werden können.
  • Die erfindungsgemäßen selbsthaftenden, additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen haben ferner die folgenden Vorteile:
    • die rheologischen Eigenschaften respektive die Fließfähigkeit der unvernetzten Siliconzusammensetzungen sind frei wählbar, da etwaige, die Rheologie negativ beeinflussende Haftvermittleradditive nicht anwesend sind;
    • die Vernetzungsgeschwindigkeit (und damit Vulkanisationscharakteristik) kann je nach Inhibitorgehalt beliebig eingestellt werden;
    • die vernetzten Elastomere haben eine hohe Haftfestigkeit auf metallischen Werkstoffen, anorganischen Gläsern, Glaskeramiken, Keramiken und Emaille,
    • die vernetzten Elastomere haben eine exzellente Transparenz bei entsprechend formulierten Siliconzusammensetzungen,
    • keine Freisetzung von toxischen Spaltprodukten oder flüchtigen Bestandteilen bei der Vernetzung, die den Schrumpf negativ beeinflussen.
  • In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Sofern nicht anders angegeben, werden die folgenden Beispiele bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also bei etwa 1000 hPa, und bei Raumtemperatur, also etwa 23°C, bzw. einer Temperatur, die sich beim Zusammengeben der Reaktanden bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung einstellt, durchgeführt. Alle in den Beispielen angeführten Viskositätsangaben sollen sich auf eine Temperatur von 25°C beziehen.
  • Die Reißfestigkeit wird nach DIN 53504-S1 bestimmt.
  • Die Reißdehnung wird nach DIN 53504-S1 bestimmt.
  • Die Shore-A-Härte wird nach DIN (Deutsche Industrie Norm) 53505-A (Ausgabe August 2000) bestimmt.
    • Vergleichsbeispiel 1 (V1)
  • Als Vergleich dient ein Zweikomponentensilicon, welches von der Wacker Chemie AG, München, unter der Bezeichnung ELASTOSIL® RT 601 A/B käuflich erhältlich ist. Das Mischungsverhältnis von A-zu B-Komponente beträgt 9:1 (nach Gewicht). Die Mischung wird für 2 Minuten bei einem Druck von 0.5 kPa (5 mbar) entgast und anschließend in eine Edelstahlform, welche eine Vertiefung (Oberfläche: Hochglanz, poliert) in der Abmaßung 200 mm x 300 mm x 2 mm enthält gegeben, wobei die Innenoberflächen zuvor mit einem wasserbasierenden Formtrennmittel (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung ELASTOSIL® AUX FORMTRENNMITTEL 32 von der Wacker Chemie AG, München) behandelt wurden. Man lässt für 24 Stunden bei Raumtemperatur vulkanisieren, entformt die Siliconelastomerfolie und lässt diese für weitere 7 Tage unter Normklima (23°C, 50 % rel. Luftfeuchte) konditionieren. Man erhält ein hochtransparentes, elastomeres Vulkanisat mittlerer Härte. Typische Einsatzgebiete dieser Vergussmasse sind beispielsweise der Bereich Glasverbund und der optische Apparatebau.
  • Die Ergebnisse zu den Materialeigenschaften finden sich in den Tabellen 1 und 2.
    • Vergleichsbeispiel 2 (V2)
  • Als Vergleich dient ein Zweikomponentensilicon, welches von der Wacker Chemie AG, München, unter der Bezeichnung ELASTOSIL® RT 604 A/B käuflich erhältlich ist. Das Mischungsverhältnis von A-zu B-Komponente beträgt 9:1 (nach Gewicht). Die Mischung wird für 2 Minuten bei einem Druck von 0.5 KPa (5 mbar) entgast und anschließend in eine Edelstahlform, welche eine Vertiefung (Oberfläche: Hochglanz, poliert) in der Abmaßung 200 mm x 300 mm x 2 mm enthält, gegeben, wobei die Innenoberflächen zuvor mit einem wasserbasierenden Formtrennmittel (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung ELASTOSIL® AUX FORMTRENNMITTEL 32 von der Wacker Chemie AG, München) behandelt wurden. Man lässt für 24 Stunden bei Raumtemperatur vulkanisieren, entformt die Siliconelastomerfolie und lässt diese für weitere 7 Tage unter Normklima (23°C, 50 % rel. Luftfeuchte) konditionieren. Man erhält ein hochtransparentes, elastomeres Vulkanisat niedriger Härte. Typische Einsatzgebiete dieser Vergussmasse sind beispielsweise der Bereich Glasverbund, der opt. Apparatebau sowie das Laminieren und der Verguss von photovoltaischen Modulen.
  • Die Ergebnisse zu den Materialeigenschaften finden sich in den Tabellen 1 und 2.
    • Beispiel 1 Herstellung der A-Komponente
  • 99,7 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 49,85 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 49,85 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C) werden mit 0,3 g einer Katalysatorlösung mit einem Pt-Gehalt von 1 Gew.-%, welche einen Platin-Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex gelöst in vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) enthält, vermischt.
    • Herstellung der B-Komponente
  • 32,3 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) werden mit 61,25 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1000 mPas (25°C), 6,1 g eines Trimethylsiloxy-endgestopperten Mischpolymerisats, das aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy-Einheiten im Molverhältnis 1:3 besteht, und das eine Viskosität von 40 mPas sowie einen Si-H-Gehalt von 1,1% aufweist, sowie 0,15 g einer Inhibitorlösung, bestehend aus Ethinylcyclohexanol gelöst in vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C), und 0,2 g Divinyltetramethyldisiloxan vermischt.
  • Die Komponenten A und B werden miteinander vermischt, wobei das Mischungsverhältnis von A- zu B-Komponente 1:1 (nach Gewicht) beträgt. Die Mischung wird für 2 Minuten bei einem Druck von 0.5 KPa (5 mbar) entgast und anschließend in eine Edelstahlform, welche eine Vertiefung (Oberfläche: Hochglanz, poliert) in der Abmaßung 200 mm x 300 mm x 2 mm enthält, gegeben, wobei die Innenoberflächen zuvor mit einem wasserbasierenden Formtrennmittel (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung ELASTOSIL® AUX FORMTRENNMITTEL 32 von der Wacker Chemie AG, München) behandelt wurden. Man lässt für 24 Stunden bei Raumtemperatur vulkanisieren, entformt die Siliconelastomerfolie und lässt diese für weitere 7 Tage unter Normklima (23°C, 50 % rel. Luftfeuchte) konditionieren.
  • Die Ergebnisse zu den Materialeigenschaften finden sich in den Tabellen 1 und 2.
    • Beispiel 2 Herstellung der A-Komponenten
  • 53,7 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 26,85 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 26,85 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C) werden mit 46,0 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 23 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 23 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C), sowie 0,3 g einer Katalysatorlösung mit einem Pt-Gehalt von 1 Gew.-%, welche einen Platin-Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex gelöst in vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) enthält, vermischt.
    • Herstellung der B-Komponente
  • 4,45 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 100 000 mPas (25°C) werden mit 27,81 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C), 61,3 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1000 mPas (25°C), 6,1 g eines Trimethylsiloxy-endgestopperten Mischpolymerisats, das aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy-Einheiten im Molverhältnis 1:3 besteht, und das eine Viskosität von 40 mPas sowie einen Si-H-Gehalt von 1,1% aufweist, sowie 0,14 g einer Inhibitorlösung, bestehend aus Ethinylcyclohexanol gelöst in vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C), und 0,2 g Divinyltetramethyldisiloxan vermischt.
  • Die Komponenten A und B werden miteinander vermischt, wobei das Mischungsverhältnis von A:B-Komponente 1:1 (nach Gewicht) beträgt, und im weiteren Verlauf wie unter Beispiel 1 beschrieben ausvulkanisiert.
  • Die Ergebnisse zu den Materialeigenschaften finden sich in den Tabellen 1 und 2.
    • Beispiel 3 Herstellung der A-Komponente
  • 61,7 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 30,85 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 30,85 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C) werden mit 30,25 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C), und 0,07 g Divinyltetramethyldisiloxan vermischt. Danach gibt man unter Rühren 4,35 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 3,5 mPas (25°C) sowie anschließend 3,63 g eines Trimethylsiloxy-endgestopperten-Mischpolymerisats, das aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy-Einheiten im Molverhältnis 1:3 besteht, und das eine Viskosität von 40 mPas sowie einen Si-H-Gehalt von 1,1% aufweist, zu und homogenisiert das Gemisch.
    • Herstellung der B-Komponente
  • 99,5 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) werden 0,5 g einer Katalysatorlösung mit einem Pt-Gehalt von 1 Gew.-%, welche einen Platin-Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex gelöst in vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) enthält, vermischt.
  • Die Komponenten A und B werden miteinander vermischt, wobei das Mischungsverhältnis von A- zu B-Komponente 9:1 (nach Gewicht) beträgt, und im weiteren Verlauf wie unter Beispiel 1 beschrieben ausvulkanisiert.
  • Die Ergebnisse zu den Materialeigenschaften finden sich in den Tabellen 1 und 2.
    • Beispiel 4 Herstellung der A-Komponente
  • 52,75 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 26,38 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 26,37 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C) werden mit 24,25 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) und 0,05 g Divinyltetramethyldisiloxan vermischt. Dann gibt man unter Rühren 19,6 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 60 mPas (25°C) sowie 3,35 g eines Trimethylsiloxy-endgestopperten Mischpolymerisats, das aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy-Einheiten im Molverhältnis 1:3 besteht, und das eine Viskosität von 40 mPas sowie einen Si-H-Gehalt von 1,1% aufweist, zu und homogenisiert das Gemisch.
    • Herstellung der B-Komponente
  • 99,5 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) werden 0,5 g einer Katalysatorlösung mit einem Pt-Gehalt von 1 Gew.-%, welche einen Platin-Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex gelöst in vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) enthält, vermischt.
  • Die Komponenten A und B werden miteinander vermischt, wobei das Mischungsverhältnis von A:B-Komponente 9:1 (nach Gewicht) beträgt, und im weiteren Verlauf wie unter Beispiel 1 beschrieben ausvulkanisiert.
  • Die Ergebnisse zu den Materialeigenschaften finden sich in den Tabellen 1 und 2.
    • Beispiel 5 Herstellung der A-Komponente
  • 79,8 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 39,9 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht MW von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 39,9 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C) werden mit 20,0 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C), 0,1 g Divinyltetramethyldisiloxan sowie 0,1 g einer Katalysatorlösung mit einem Pt-Gehalt von 1 Gew.-%, welche einen Platin-Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex gelöst in vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) enthält, vermischt.
    • Herstellung der B-Komponente:
  • 22,10 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 11,05 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 11,05 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C) werden mit 48,2 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) vermischt. Anschließend gibt man 6,3 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 60 mPas (25°C), 15,8 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1000 mPas (25°C) sowie 7,6 g eines Trimethylsiloxy-endgestopperten Mischpolymerisats, das aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy-Einheiten im Molverhältnis 1:3 besteht, und das eine Viskosität von 40 mPas sowie einen Si-H-Gehalt von 1,1% aufweist, zu und homogenisiert das Gemisch.
  • Die Komponenten A und B werden miteinander vermischt, wobei das Mischungsverhältnis von A:B-Komponente 1:1 (nach Gewicht) beträgt, und im weiteren Verlauf wie unter Beispiel 1 beschrieben ausvulkanisiert.
  • Die Ergebnisse zu den Materialeigenschaften finden sich in den Tabellen 1 und 2.
    • Beispiel 6 Herstellung der A-Komponente
  • 54,55 g einer Grundmasse, bestehend aus 38,19 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans (Viskosität: 20 000 mPas/25°C) und 16,36 g einer hydrophoben pyrogenen Kieselsäure mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 300 m2/g sowie einem Kohlenstoffgehalt von 3,9 bis 4,2 Gew.-% (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung "HDK® H30" bei Wacker Chemie AG, München) sowie 27,27 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 13,64 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 13,63 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C), werden unter Rühren mit 17,53 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C), 0,55 g Divinyltetramethyldisiloxan und 0,11 g einer Katalysatorlösung mit einem Pt-Gehalt von 1 Gew.-%, welche einen Platin-Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex gelöst in Siliconpolymer vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) enthält, vermischt.
    • Herstellung der B-Komponente
  • 54,55 g einer Grundmasse bestehend aus 24,55 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans (Viskosität: 1000 mPas/25°C), 15 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans (Viskosität: 1000 mPas/25°C) und 15 g einer hydrophoben pyrogenen Kieselsäure mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 300 m2/g sowie einem Kohlenstoffgehalt von 3,9 bis 4,2 Gew.-% (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung "HDK® H30" bei Wacker Chemie AG, München), werden mit 27,27 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 13,64 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 13,63 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C), zu einem einheitlich Compound vermischt. Hierzu gibt man unter Rühren 10,91 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 75 mPas (25°C) und 3,64 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 3,5 mPas (25°C). Abschließend werden 3,64 g eines Trimethylsiloxy-endgestopperten Mischpolymerisats, das aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy-Einheiten im Molverhältnis 1:3 besteht, und das eine Viskosität von 40 mPas sowie einen Si-H-Gehalt von 1,1% aufweist, hinzugefügt, und das Gemisch erneut gut homogenisiert.
  • Die Komponenten A und B werden miteinander vermischt, wobei das Mischungsverhältnis von A- zu B-Komponente 1:1 (nach Gewicht) beträgt, und im weiteren Verlauf wie unter Beispiel 1 beschrieben ausvulkanisiert.
  • Die Ergebnisse zu den Materialeigenschaften finden sich in den Tabellen 1 und 2. Tabelle 1: Materialeigenschaften der unvernetzten Massen
    Beispiel Viskosität der A-Komponente [mPas] Viskosität der B-Komponente [mPas] Mischviskosität [mPas]
    V1 5000 40 3500
    V2 1000 200 800
    1 42000 850 3500
    2 30000 1100 3000
    3 900 1000 920
    4 1550 1000 1350
    5 4.900 800 1250
    6 55000 9800 33600
    Tabelle 2: Materialeigenschaften der Vulkanisate
    Beispiel Shore-A-Härte Reißfestigkeit [N/mm2] Reißdehnung [%]
    V1 45 7,0 100
    V2 25 1,5 100
    1 .30 3,5 170
    2 30 3,7 150
    3 37 4,8 210
    4 30 3,1 180
    5 38 3,8 130
    6 26 3,2 310
    • Beispiel 7 Qualitative Haftung
  • Die oben in den Beispielen beschriebenen Zusammensetzungen werden im jeweils angegebenen Mischungsverhältnis von A- zu B-Komponente miteinander gemischt und kurz evakuiert (1 min., 5 mbar), um etwaig eingeschlossene Luft zu entfernen. Die so erhaltenen Reaktivgemische bringt man auf die in Tabelle 3 angegebenen Substrate mit einem Rakel in einer Dicke von etwa 0,5 mm auf, lässt bei Raumtemperatur vulkanisieren und prüft nach der angegebenen Zeit (liegenlassen bei Raumtemperatur und 50 % rel. Feuchte) durch Abschälen qualitativ auf Haftung bzw. Delaminationsneigung. Dazu wird mit einem Messer zwischen Siliconelastomer und Substrat ein ca. 1 cm tiefer Einschnitt gesetzt, wobei dieser möglichst dicht an der Substratoberfläche verläuft. Dann fährt man mit einem Spatel zwischen Substratoberfläche und den eingeschnittenen Teil des Siliconelastomers und prüft mit dem Spatel durch Abscheren des auf dem Substrat anhaftenden Vulkanisatteils auf Güte der Haftung; zudem wird das Bruchbild qualitativ beurteilt (Adhäsionsversagen bzw. Kohäsionsbruch). Tabelle 3: Qualitative Haftung nach 1 Tag / 3 Tagen
    Beispiel Fensterglas CERAN®-Glaskeramikplatte Aluminium Stahl Messing
    V1 -/- -/- -/- -/- -/-
    V2 -/- -/- -/- -/- -/-
    1 +/+ +/+ +/+ +/+ -/+
    2 +/+ +/+ +/+ +/+ -/+
    3 +/+ +/+ +/+ +/+ -/+
    4 +/+ +/+ +/+ +/+ -/+
    5 +/+ +/+ +/+ +/+ -/+
    6 +/+ +/+ +/+ +/+ -/+
    +: gute Haftung; das Vulkanisat lässt sich nur unter Kohäsionsbruch vom Substrat entfernen;
    -: keine Haftung; das Vulkanisat lässt sich flächig unter Adhäsionsversagen und ohne Kraftaufwand vom Substrat entfernen.
    • Beispiel 8 Quantitative Haftung
  • Die oben in den Beispielen beschriebenen Zusammensetzungen werden im jeweils angegebenen Mischungsverhältnis von A- zu B-Komponente miteinander gemischt und kurz evakuiert (2 min., 5 mbar), um etwaig eingeschlossene Luft zu entfernen. Die so erhaltenen Reaktivgemische werden sofort danach auf jeweils separate Glasplatten (Fensterglas, 70 mm x 90 mm x 3,0 mm) so aufgetragen, dass sich ein kreisförmiger Klecks mit einem Durchmesser von ca. 15 bis 20 mm ergibt. Anschließend fügt man einen kleinen Aluminiumwürfel (Kantenlänge: 10 mm x 10 mm x 10 mm), dessen zu verklebende Stirnfläche mit einer Grundierung (erhältlich unter dem Namen WACKER® GRUNDIERUNG G790 von der Wacker Chemie AG, München) vorbehandelt wurde, mittels Abstandshalter auf 0,5 mm genau darauf, wobei der Raum zwischen Glas und Würfel komplett mit vernetzbarer Masse ausgefüllt ist, und lässt 7 Tage bei Raumtemperatur vulkanisieren.
  • Die quantitative Bestimmung der Haftung erfolgt mittels eines sog. Texture Analyser (Modell: TA HDi Texture Analyser, Stable Micro Systems Ltd, Godalming, UK). Hierzu wird der Aluminiumwürfel mit einer definierten Abzugsgeschwindigkeit (2 mm/s) senkrecht von der Glasplatte abgezogen und die zum Trennen des Aluminium/Silicon/Glasverbundes benötigte Kraft gemessen. Zudem erfolgte visuell eine qualitative Beurteilung des Versagensbildes (kohäsiver Bruch im Silicon oder Adhäsionsversagen an einer der Klebeflächen). Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4. Quantitative Bestimmung der Haftung auf Glas (adh.: Adhäsionsverlust auf der Glasseite; koh.: Kohäsionsbruch in der Siliconschicht)
    Haftung [N/mm2] Bemerkung
    Vergleichs-Beispiel 1 0,2 adh.
    Vergleichs-Beispiel 2 0,2 adh.
    Beispiel 1 2,7 koh.
    Beispiel 2 2,1 koh.
    Beispiel 3 1,3 koh.
    Beispiel 4 2,1 koh.
    Beispiel 5 2,8 koh.
    Beispiel 6 2,1 koh.
    • Beispiel 9 Zugscherfestigkeit eines Glas/Glas-Verbundes
  • Die Messung der Zugscherfestigkeit erfolgt in Anlehnung an DIN EN 1465. Die verwendeten Probekörper bestehen aus 2 Glasplättchen (Fensterglas, 85 mm x 25 mm x 3,8 mm), welche über Abstandshalter auf einen planparallelen Abstand von 0,5 mm fixiert und 12 mm überlappend gefügt werden, so dass sich zwischen beiden Glasplättchen eine Klebefläche von 300 mm2 ergibt.
  • Die oben in den Beispielen beschriebenen Zusammensetzungen werden im jeweils angegebenen Mischungsverhältnis von A- zu B-Komponente miteinander gemischt und kurz evakuiert (2 min., 5 mbar), um etwaig eingeschlossene Luft zu entfernen. Anschließend füllt man die so erhaltenen Reaktivgemische mittels Pipette und unter Vermeidung von Lufteinschlüssen in den Zwischenraum zwischen den beiden Glasplättchen.
  • Abweichend von dieser Vorgehensweise wird bei Beispiel 6 zunächst das Reaktivgemisch einseitig auf das eine der beiden Glasplättchen aufgetragen und dann, nach Applizieren der Abstandshalter, mit dem zweiten Glasplättchen unter Vermeidung etwaiger Lufteinschlüsse so gefügt, dass der Zwischenraum komplett gefüllt ist.
  • Man lässt 3 Tage bei Raumtemperatur vulkanisieren und prüft nach der angegebenen Zeit quantitativ auf Zugscherfestigkeit (Zugprüfmaschine Zwick UPM 144503, Prüfgeschwindigkeit: 10 mm/min). Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt. Während die Massen der Beispiele 1 bis 6 ausnahmslos Kohäsionsversagen aufwiesen, führte die Messung bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2 zu vollflächigem Adhäsionsversagen.
    • Beispiel 10 Zugscherfestigkeit eines Glas/Aluminium-Verbundes
  • Die in Beispiel 9 beschriebene Verfahrensweise wird wiederholt mit der Abänderung, dass eines der beiden Glasplättchen gegen ein Aluminiumplättchen gleicher Größe (jedoch nur 1,5 mm Dicke) ersetzt wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt. Während die Massen der Beispiele 1 bis 6 ausnahmslos Kohäsionsversagen aufwiesen, führte die Messung bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2 zu vollflächigem Adhäsionsversagen. Tabelle 5: Zugscherfestigkeit von Glas/Glas- bzw. Glas/Aluminium-Verbunden
    Beispiel Bemerkung Glas / Glas Glas / Aluminium
    Fmax [N] Zugscherfestigkeit [N/mm2] Fmax [N] Zugscherfestigkeit [N/mm2]
    V1 adh. 8,3 0,03 21,7 0,07
    V2 adh. 12,8 0,04 10,4 0,03
    1 koh. 378,2 1,3 397,1 1,3
    2 koh. 343,9 1,2 404,4 1,4
    3 koh. 718,6 2,4 725,3 2,4
    4 koh. 449,7 1,5 467,8 1,6
    5 koh. 663,1 2,2 685,5 2,3
    6 koh. 551,9 1,8 717,4 2,4
    • Beispiel 11 Einkapselung von Solarzellen Herstellung der A-Komponente
  • 69,34 g einer siliconharzbasierten Grundmasse, bestehend aus 34,67 g eines partiell Vinyldimethylsiloxygruppen funktionalisierten MQ-Harzes mit einem Vinylgehalt von 0,65 mmol/g, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von ca. 5300 g/mol und einem molaren M/Q-Verhältnis von 42:58 und 34,67 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 20 000 mPas (25°C) werden mit 30,52 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C), 0,08 g Divinyltetramethyldisiloxan sowie 0,06 g einer Katalysatorlösung mit einem Pt-Gehalt von 1 Gew.-%, welche einen Platin-Divinyltetramethyldisiloxan-Komplex gelöst in vinyldimethylsiloxy-terminiertem Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 1 000 mPas (25°C) enthält, vermischt.
    • Herstellung der B-Komponente:
  • 15,88 g eines vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1000 mPas (25°C) werden mit 46,36 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1000 mPas (25°C) und 34,33 g eines hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 60 mPas (25°C) vermischt. Man gibt 3,43 g eines Trimethylsiloxy-endgestopperten Mischpolymerisats, das aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy-Einheiten im Molverhältnis 1:3 besteht, und das eine Viskosität von 40 mPas sowie einen Si-H-Gehalt von 1,1% aufweist, zu und homogenisiert das Gemisch.
  • Die oben beschriebene Zusammensetzung wird im Mischungsverhältnis 1:1 gemischt und kurz evakuiert (5 min., 15 mbar), um etwaig eingeschlossene Luft zu entfernen. Das so erhaltenen Reaktivgemisch wird nun auf eisenarmes Flachglas, wie es z.B. unter dem Handelsnamen AFG Solatex von der Fa. Interfloat Corporation, Liechtenstein, mit der Abmessung 15 cm x 15 cm und einer Dicke von 0,4 cm, erhältlich ist, ausgegossen und mit einem Rakel vorsichtig über die gesamte Glasfläche verteilt. Gleich im Anschluss legt man in die noch unvulkanisierte Siliconschicht vorsichtig eine handelsübliche, verdrahtete Solarzelle aus polykristallinem Silicium und mit der Abmessung 10 cm x 10 cm so ein, dass etwaig eingeschlossene Luft vollständig entweichen kann und die gesamte Solarzelle komplett von Silicon umspült ist. Danach wird zusätzliches Reaktivgemisch auf der Solarzellenoberfläche ausgegossen und mit einer Rakel verteilt, sowie eine weitere Platte eisenarmes Flachglas (Dimensionen wie oben) aufgelegt, wobei darauf zu achten ist, dass etwaig eingeschlossene Luft beim Auflegen vollständig entweichen kann. Anschließend wurde das Sandwich unter Belastung mit einem Gewicht von 500 g für 1 Tag bei Raumtemperatur vulkanisiert. Abschließend erfolgte eine vergleichende Messung des vom Solarzellenlaminat generierten Stromflusses:
    • Reine Solarzelle (100 cm2): 100 %
    • Solarzelle + eisenarmes Glas: 95 %
    • Solarzelle + Siliconschicht + eisenarmes Glas: 94 %
  • Die so erhaltene Solarzelle war mittels des Silicons riss- und bruchfrei mit der Glasschicht verklebt. Der Verbund zwischen Glas, Silicon und Solarzelle war völlig transparent (Transparenz der Siliconschicht: ca. 99 %), blasenfrei und von hoher Festigkeit.
    • Beispiel 12 Verbindung zweier optischer Glaskörper
  • 2 Glasstäbe (ca. 100 mm lang, 20 mm Durchmesser) werden über eine spezielle Haltevorrichtung stirnflächig auf einen planparallelen Abstand von 1 mm gebracht.
  • Die oben in den Beispielen beschriebenen Zusammensetzungen werden im jeweils angegebenen Mischungsverhältnis von A- zu B-Komponente miteinander gemischt und kurz evakuiert (1 min., 5 mbar), um etwaig eingeschlossene Luft zu entfernen. Anschließend füllt man die so erhaltenen Reaktivgemische mittels Pipette und unter Vermeidung von Lufteinschlüssen in den Zwischenraum zwischen den Stirnflächen der Glasstäbe (die Kapillarwirkung führt zu einen vollflächigen Benetzung und zum vollständigen Füllen des Spaltes).
  • Abweichend von dieser Vorgehensweise wird bei der Zusammensetzung gemäß Beispiel 6 das Reaktivgemisch zunächst auf die Stirnfläche eines der beiden zu fügenden Glasstäbe aufgetragen und erst danach mit den zweiten Glasstab auf 1 mm planparallelen Abstand und unter Vermeidung etwaiger Lufteinschlüsse gefügt.
  • Nach Vulkanisation der Massen (7 Tage bei Raumtemperatur) wird versucht, die flächig miteinander verklebten Glasstäbe voneinander zu trennen. Das Ergebnis gibt Tabelle 6 wieder. Tabelle 6: Güte der Verklebung bei stirnflächig gefügten Glasstäben.
    Vergleichsbeispiel 1 neg. Beispiel 3 pos.
    Vergleichsbeispiel 2 neg. Beispiel 4 pos.
    Beispiel 1 pos. Beispiel 5 pos.
    Beispiel 2 pos. Beispiel 6 pos.
    pos.: die stirnflächig miteinander verklebten Glasstäbe lassen sich nur unter kohäsivem Bruch in der Siliconschicht voneinander trennen.
    neg.: die stirnflächig miteinander verklebten Glasstäbe lassen sich ohne größeren Kraftaufwand voneinander trennen (Adhäsionsversagen auf der Glasseite).

Claims (10)

  1. Zu Elastomeren vernetzbare Siliconzusammensetzungen enthaltend
    (1) Organosiliciumverbindungen, die SiC-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen, enthaltend Einheiten der Formel

            RaR1 bSiO(4-a-b)/2     (I)

    ,
    wobei
    R gleich oder verschieden sein kann und gegebenenfalls substituierter, SiC-gebundener, aliphatisch gesättigter Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
    R1 gleich oder verschieden sein kann und gegebenenfalls substituierter, SiC-gebundener, aliphatisch ungesättigter Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
    a 0, 1, 2 oder 3 ist und
    b 0, 1, 2 oder 3 ist,
    mit der Maßgabe, dass die Summe a+b kleiner oder gleich 3 beträgt und mindestens zwei Reste R1 pro Molekül vorhanden sind,
    (2) Organopolysiloxane mit Si-gebundenen Wasserstoffatomen enthaltend Einheiten der Formel

            R2 cHdSiO(4-c-d)/2     (II)

    ,
    wobei
    R2 gleich oder verschieden sein kann und eine oben für R angegebene Bedeutung hat,
    c 0, 1, 2 oder 3 ist und
    d 0, 1 oder 2 ist,
    mit der Maßgabe, dass die Summe von c+d kleiner oder gleich 3 ist und durchschnittlich mindestens drei Einheiten der Formel (II) mit c=d=1 je Molekül vorliegen, wobei der Gehalt an Si-gebundenem Wasserstoff größer oder gleich 0,7 Gew.-% ist,
    (3) im Wesentlichen lineare Organopolysiloxane mit endständig Si-gebundenen Wasserstoffatomen und
    (4) die Anlagerung von Si-gebundenem Wasserstoff an aliphatische Mehrfachbindung fördernden Katalysator,
    mit der Maßgabe, dass das molare Verhältnis von Si-gebundenem Wasserstoff stammend aus Komponente (3) und bezogen auf 100 Gewichtsteile Zusammensetzung, zur Summe des Si-gebundenen Wasserstoffes stammend aus den Komponenten (2) und (3), jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Zusammensetzung, zwischen 0,05 und 1 liegt.
  2. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente (1) um im Wesentlichen lineare Siloxane im Gemisch mit Organopolysiloxanharz handelt.
  3. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente (2) um lineare Siloxane oder um cyclische Siloxane handelt.
  4. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Organopolysiloxanen (3) um solche der Formel

            R3 2HSiO(SiR3 2O)pSiR3 2H     (III)

    handelt, wobei
    R3 gleich oder verschieden sein kann und gegebenenfalls substituierter, SiC-gebundener, aliphatisch gesättigter Kohlenwasserstoffrest bedeutet und
    p 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 250 ist.
  5. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Gewichtsanteile der Komponente (3) zur Komponente (2) zwischen 60:1 und 0,3:1 liegt.
  6. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis der gesamten SiH-Gruppen in den Komponenten (2) und (3) zu Si-gebundenen Resten mit aliphatischer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung der Komponente (1) 1,0 bis 5 ist.
  7. Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 durch Mischen der einzelnen Komponenten in beliebiger Reihenfolge.
  8. Formkörper, hergestellt durch Vernetzung der Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder hergestellt gemäß Anspruch 7.
  9. Formkörper gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Materialverbunde handelt, bei denen mindestens ein Teil des Verbundes aus einem Siliconelastomer besteht, das aus den Siliconzusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder hergestellt gemäß Anspruch 7 hergestellt wird, das mit wenigstens einem Substratmaterial fest verbunden ist.
  10. Verfahren zur Herstellung von Materialverbunden, bei denen die Siliconzusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder hergestellt gemäß Anspruch 7 auf mindestens ein Substrat aufgebracht und anschließend vernetzen gelassen wird.
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